JP3848388B2 - 板状触媒および板状触媒構造体の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、板状触媒および板状触媒構造体の製造方法に係り、特に触媒性能の向上を目的とする板状触媒および板状触媒構造体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エキスパンドメタル板のような多孔金属薄板または金網のような板材を基板として、これに窒素酸化物除去用触媒活性成分を担持した脱硝用板状触媒は、米国特許４５６７６３０号に記載されている。この板状触媒の製造方法は、金属薄板よりエキスパンドメタル板を作成する工程と、該エキスパンドメタル板に溶融金属を溶射し粗面を形成する工程と、該粗面化されたエキスパンドメタル上に触媒物質を塗布する工程と、該触媒物質を塗布された触媒板をプレス成形し所定の形状に成形する工程と、該プレス成形された触媒板を指定長さに切断する工程とから主としてなる。このプロセスでは、エキスパンドメタル板上に触媒物質を塗布して得られた触媒板を両面に所定間隔でＶ字型のリッジ（突条）を形成するようにプレス成形しており、これを切断して得られた板状触媒を図６に示すが、これらを前記リッジをスペーサとして図７に示すように積重ね、触媒ユニットとして、これら触媒ユニットを大断面を有する排ガス通路内に多数隙間なく充填して実際の使用に供される。
【０００３】
排ガス脱硝用触媒として使用する場合、積重ねられた上下の板状触媒と前記リッジにより形成された多数の小通路（チャンネル）をアンモニアのような還元剤を混入された排ガスが通過し、排ガス中の窒素酸化物がアンモニアと接触反応して還元除去され、排ガスが浄化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の製造方法によって製作される板状触媒ユニットにおいては、限られた空間内にできるだけ多数の板状触媒を充填して空間効率を上げる結果、排ガスが狭い板状触媒間をリッジと平行に流れることから排ガスの流れが層流状態となり、この結果、排ガスと板状触媒との間に流れのないか、もしくは流れの遅い境界層が形成されて触媒表面と排ガスとの間の接触反応が十分行なわれていなかった。
【０００５】
このため、脱硝板状触媒としての働らきが十分でないという問題があった。本発明はかかる点に鑑み、触媒間を流れる排ガスの流れを乱して、層流境界層の形成を回避する板状触媒、板状触媒構造体および該構造体用板状触媒の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本願で特許請求する発明は以下のとおりである。
（１）金属薄板基材に触媒物質を塗布して触媒板とする工程と、該触媒板に所定寸法、所定形状の突条を形成した際に指定形状、指定寸法になるような、どの内角も直角でない展開寸法の平行四辺形に前記触媒板を切断する工程と、該展開寸法に切断された触媒板を後記する成形工程で成形する突条が触媒板の側縁に対して平行でない指定角度となるように成形装置に対して位置決めする工程と、表面に所定形状の突条を形成するための凹凸波形を有し、それぞれがかみ合うように配置された上下一対の成形手段により前記位置決めされた触媒板に突条を成形する工程とを備えたことを特徴とする板状触媒の製造方法。
（２）（１）で製造された板状触媒を、該板状触媒の突条が互いに交差するように所望枚数積層して触媒ユニットを形成し、該触媒ユニットが、排ガス流路断面を充たすように充填して構成することを特徴とする板状触媒構造体の製造方法。
【０００７】
【作用】
本発明においては、板状触媒に所定の寸法、形状、ピッチの突条を成形するに際し、成形時の変形を予測して、成形装置に供給する前の板状触媒の形状を、変形を吸収できるような展開した形に切断しているので、成形後の板状触媒の外縁は矩形、正方形といった所定寸法の形状を有するものとなり、そのまま積層して触媒ユニットを構成することができる。
【０００８】
また、本発明では板状触媒に所定形状、寸法の突条をガス流れに対し所望角度をもつように形成しているので、触媒使用時の触媒表面でのガス流れに乱流を発生させ、層流境界層の形成を防止しているので触媒性能が向上する。
【０００９】
【実施例】
本発明の脱硝用板状触媒の製造方法に係る実施例を図１に従って詳細に説明する。
図１において、エキスパンドメタル板のような多孔金属薄板または板状金網のような基板１に触媒物質２を塗布する上下一対の塗布ロール３、３Ａと、塗布された触媒板５に所定寸法の波形形状を形成した際に、指定形状、寸法になるような展開寸法に該触媒板５を切断する切断機（刃物）８、８Ａと、該展開寸法に切断された触媒板５Ａをこれから成形する波形リッジ（突条）がガス流れに対して指定角度になるように成形ロール１０、１０Ａの前に位置決めを行なう位置決め装置９と、位置決めされた触媒板５Ａにリッジ１２を形成させるための波形を有し、それぞれがかみ合う上下一対の成形ロール１０、１０Ａとを直列に配置し、エキスパンドメタル板のような基板１への触媒物質２の塗布から切断、位置決め、成形の各工程を連続して行なうようにしたものである。
【００１０】
塗布ロール３、３Ａ間には、例えばエキスパンドメタル板１の上下に紙またはポリエチレンシート４を介在させ、触媒物質２が塗布ロール３、３Ａに付着することを防止するとともに触媒物質が板の孔を介して板の上下面を被覆するように展延塗布させるとともに、触媒表面を平滑に仕上げる。また、成形ロール１０、１０Ａ間においても触媒板５Ａの上下にポリシート１１が介在され、成形と同時に圧密化し触媒の脱落および成形ロール１０、１０Ａへの触媒物質２の付着を防止する。
【００１１】
触媒物質２は、回転する塗布ロール３、３Ａの間に供給されるエキスパンドメタル板１の上に供給され、塗布ロール３、３Ａ間で圧縮されエキスパンドメタル板１の開口部を通してその裏面に広がりエキスパンドメタル板１の表裏両面を被覆する触媒層を形成する。塗布ロール３、３Ａを出た触媒板５は、次に前述の切断機（刃物）８、８Ａによって所定の寸法に切断される。切断機（刃物）８、８Ａは、触媒板５Ａがリッジ１２を成形した際、所定寸法になるよう、触媒板５の進行方向に対し角度θをつけた位置に配置し平行四辺形５Ｂの対角寸法ＬとＬ′が所定寸法となるように（図ではＬ＞Ｌ′）図の実施例では菱形に切断する。また、段差ロール６は、塗布ロール３、３Ａと送りロール７、７Ａとのバランスを保つと共に触媒板５に適度なテンションをかけている。
【００１２】
切断された触媒板５Ａは、位置決め装置９によって吸着され成形ロール１０、１０Ａに供給される。
この位置決め装置９は、触媒板５Ａがリッジ１２を成形後所定寸法になるように吸着部１４を回転させ触媒板５Ａの角度をかえて位置決めを行なう。図１の実施例では板５Ｂの長い対角距離Ｌの方向が成形ロール軸に直角になるように位置決めされている。
【００１３】
次に触媒板５Ａを回転する成形ロール１０、１０Ａ間を通過させることにより、リッジ１２を板状触媒の表裏両面に所定ピッチと所定の角度に形成した板状触媒１３が得られる。板状触媒１３の斜視図の一例を図３に示す。
この成形ロール１０、１０Ａの表面には、リッジ１２を成形するための所定寸法と形状の波形が形成され、上下ロールがかみ合うように配置されている。
【００１４】
このようにして得られた板状触媒１３を図４、図５に示すように隣接する板状触媒のリッジ１２が直交するように、または所定角度で交差するように組み合わせ積層することにより脱硝効率の向上した触媒ユニットが得られる。この触媒ユニットを排ガス通路断面に充填して触媒構造体を形成する。この触媒構造体内を排ガスが流れる際、排ガス流れはリッジ１２と直交したり、または所定角度で交差するように流れて、その際板状触媒表面には乱流が形成され厚い境界層の形成が防止されるので触媒活性が著しく向上する。
【００１５】
図１における成形ロール１０、１０Ａの代わりに図２に示すように上下動する成形プレス１５、１５Ａおよび送り装置１６、１６Ａを用いても本発明と同様の板状触媒１３が得られる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、波形突条のリッジを排ガスの流れに対して角度を持つように脱硝用板状触媒に形成することができ、製造された板状触媒、板状触媒によって形成された触媒ユニットおよびそれを充填して構成した触媒構造体の脱硝効率を著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の板状触媒の製造方法を示す図。
【図２】本発明の他の実施例を示す図。
【図３】本発明の製造方法によって得られた板状触媒の斜視図。
【図４】、
【図５】本発明で得られた板状触媒を使った触媒ユニットを示す図。
【図６】従来技術で得られた板状触媒の斜視図。
【図７】従来技術で得られた板状触媒を使った触媒ユニットを示す図。
【符号の説明】
１…エキスパンドメタル板、２…触媒物質、３、３Ａ…塗布ロール、４…紙またはポリエチレンシート、５…触媒板、５Ａ…触媒板（切断後）、５Ｂ…触媒板（平面図）、６…段差ロール、７、７Ａ…送りロール、８、８Ａ…切断機、９…位置決め装置、１０、１０Ａ…成形ロール、１１…ポリエチレンシート、１２…突条（リッジ）、１３…板状触媒、１３Ａ…板状触媒（平面図）、１４…吸着部。
【産業上の利用分野】
本発明は、板状触媒および板状触媒構造体の製造方法に係り、特に触媒性能の向上を目的とする板状触媒および板状触媒構造体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エキスパンドメタル板のような多孔金属薄板または金網のような板材を基板として、これに窒素酸化物除去用触媒活性成分を担持した脱硝用板状触媒は、米国特許４５６７６３０号に記載されている。この板状触媒の製造方法は、金属薄板よりエキスパンドメタル板を作成する工程と、該エキスパンドメタル板に溶融金属を溶射し粗面を形成する工程と、該粗面化されたエキスパンドメタル上に触媒物質を塗布する工程と、該触媒物質を塗布された触媒板をプレス成形し所定の形状に成形する工程と、該プレス成形された触媒板を指定長さに切断する工程とから主としてなる。このプロセスでは、エキスパンドメタル板上に触媒物質を塗布して得られた触媒板を両面に所定間隔でＶ字型のリッジ（突条）を形成するようにプレス成形しており、これを切断して得られた板状触媒を図６に示すが、これらを前記リッジをスペーサとして図７に示すように積重ね、触媒ユニットとして、これら触媒ユニットを大断面を有する排ガス通路内に多数隙間なく充填して実際の使用に供される。
【０００３】
排ガス脱硝用触媒として使用する場合、積重ねられた上下の板状触媒と前記リッジにより形成された多数の小通路（チャンネル）をアンモニアのような還元剤を混入された排ガスが通過し、排ガス中の窒素酸化物がアンモニアと接触反応して還元除去され、排ガスが浄化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の製造方法によって製作される板状触媒ユニットにおいては、限られた空間内にできるだけ多数の板状触媒を充填して空間効率を上げる結果、排ガスが狭い板状触媒間をリッジと平行に流れることから排ガスの流れが層流状態となり、この結果、排ガスと板状触媒との間に流れのないか、もしくは流れの遅い境界層が形成されて触媒表面と排ガスとの間の接触反応が十分行なわれていなかった。
【０００５】
このため、脱硝板状触媒としての働らきが十分でないという問題があった。本発明はかかる点に鑑み、触媒間を流れる排ガスの流れを乱して、層流境界層の形成を回避する板状触媒、板状触媒構造体および該構造体用板状触媒の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本願で特許請求する発明は以下のとおりである。
（１）金属薄板基材に触媒物質を塗布して触媒板とする工程と、該触媒板に所定寸法、所定形状の突条を形成した際に指定形状、指定寸法になるような、どの内角も直角でない展開寸法の平行四辺形に前記触媒板を切断する工程と、該展開寸法に切断された触媒板を後記する成形工程で成形する突条が触媒板の側縁に対して平行でない指定角度となるように成形装置に対して位置決めする工程と、表面に所定形状の突条を形成するための凹凸波形を有し、それぞれがかみ合うように配置された上下一対の成形手段により前記位置決めされた触媒板に突条を成形する工程とを備えたことを特徴とする板状触媒の製造方法。
（２）（１）で製造された板状触媒を、該板状触媒の突条が互いに交差するように所望枚数積層して触媒ユニットを形成し、該触媒ユニットが、排ガス流路断面を充たすように充填して構成することを特徴とする板状触媒構造体の製造方法。
【０００７】
【作用】
本発明においては、板状触媒に所定の寸法、形状、ピッチの突条を成形するに際し、成形時の変形を予測して、成形装置に供給する前の板状触媒の形状を、変形を吸収できるような展開した形に切断しているので、成形後の板状触媒の外縁は矩形、正方形といった所定寸法の形状を有するものとなり、そのまま積層して触媒ユニットを構成することができる。
【０００８】
また、本発明では板状触媒に所定形状、寸法の突条をガス流れに対し所望角度をもつように形成しているので、触媒使用時の触媒表面でのガス流れに乱流を発生させ、層流境界層の形成を防止しているので触媒性能が向上する。
【０００９】
【実施例】
本発明の脱硝用板状触媒の製造方法に係る実施例を図１に従って詳細に説明する。
図１において、エキスパンドメタル板のような多孔金属薄板または板状金網のような基板１に触媒物質２を塗布する上下一対の塗布ロール３、３Ａと、塗布された触媒板５に所定寸法の波形形状を形成した際に、指定形状、寸法になるような展開寸法に該触媒板５を切断する切断機（刃物）８、８Ａと、該展開寸法に切断された触媒板５Ａをこれから成形する波形リッジ（突条）がガス流れに対して指定角度になるように成形ロール１０、１０Ａの前に位置決めを行なう位置決め装置９と、位置決めされた触媒板５Ａにリッジ１２を形成させるための波形を有し、それぞれがかみ合う上下一対の成形ロール１０、１０Ａとを直列に配置し、エキスパンドメタル板のような基板１への触媒物質２の塗布から切断、位置決め、成形の各工程を連続して行なうようにしたものである。
【００１０】
塗布ロール３、３Ａ間には、例えばエキスパンドメタル板１の上下に紙またはポリエチレンシート４を介在させ、触媒物質２が塗布ロール３、３Ａに付着することを防止するとともに触媒物質が板の孔を介して板の上下面を被覆するように展延塗布させるとともに、触媒表面を平滑に仕上げる。また、成形ロール１０、１０Ａ間においても触媒板５Ａの上下にポリシート１１が介在され、成形と同時に圧密化し触媒の脱落および成形ロール１０、１０Ａへの触媒物質２の付着を防止する。
【００１１】
触媒物質２は、回転する塗布ロール３、３Ａの間に供給されるエキスパンドメタル板１の上に供給され、塗布ロール３、３Ａ間で圧縮されエキスパンドメタル板１の開口部を通してその裏面に広がりエキスパンドメタル板１の表裏両面を被覆する触媒層を形成する。塗布ロール３、３Ａを出た触媒板５は、次に前述の切断機（刃物）８、８Ａによって所定の寸法に切断される。切断機（刃物）８、８Ａは、触媒板５Ａがリッジ１２を成形した際、所定寸法になるよう、触媒板５の進行方向に対し角度θをつけた位置に配置し平行四辺形５Ｂの対角寸法ＬとＬ′が所定寸法となるように（図ではＬ＞Ｌ′）図の実施例では菱形に切断する。また、段差ロール６は、塗布ロール３、３Ａと送りロール７、７Ａとのバランスを保つと共に触媒板５に適度なテンションをかけている。
【００１２】
切断された触媒板５Ａは、位置決め装置９によって吸着され成形ロール１０、１０Ａに供給される。
この位置決め装置９は、触媒板５Ａがリッジ１２を成形後所定寸法になるように吸着部１４を回転させ触媒板５Ａの角度をかえて位置決めを行なう。図１の実施例では板５Ｂの長い対角距離Ｌの方向が成形ロール軸に直角になるように位置決めされている。
【００１３】
次に触媒板５Ａを回転する成形ロール１０、１０Ａ間を通過させることにより、リッジ１２を板状触媒の表裏両面に所定ピッチと所定の角度に形成した板状触媒１３が得られる。板状触媒１３の斜視図の一例を図３に示す。
この成形ロール１０、１０Ａの表面には、リッジ１２を成形するための所定寸法と形状の波形が形成され、上下ロールがかみ合うように配置されている。
【００１４】
このようにして得られた板状触媒１３を図４、図５に示すように隣接する板状触媒のリッジ１２が直交するように、または所定角度で交差するように組み合わせ積層することにより脱硝効率の向上した触媒ユニットが得られる。この触媒ユニットを排ガス通路断面に充填して触媒構造体を形成する。この触媒構造体内を排ガスが流れる際、排ガス流れはリッジ１２と直交したり、または所定角度で交差するように流れて、その際板状触媒表面には乱流が形成され厚い境界層の形成が防止されるので触媒活性が著しく向上する。
【００１５】
図１における成形ロール１０、１０Ａの代わりに図２に示すように上下動する成形プレス１５、１５Ａおよび送り装置１６、１６Ａを用いても本発明と同様の板状触媒１３が得られる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、波形突条のリッジを排ガスの流れに対して角度を持つように脱硝用板状触媒に形成することができ、製造された板状触媒、板状触媒によって形成された触媒ユニットおよびそれを充填して構成した触媒構造体の脱硝効率を著しく向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の板状触媒の製造方法を示す図。
【図２】本発明の他の実施例を示す図。
【図３】本発明の製造方法によって得られた板状触媒の斜視図。
【図４】、
【図５】本発明で得られた板状触媒を使った触媒ユニットを示す図。
【図６】従来技術で得られた板状触媒の斜視図。
【図７】従来技術で得られた板状触媒を使った触媒ユニットを示す図。
【符号の説明】
１…エキスパンドメタル板、２…触媒物質、３、３Ａ…塗布ロール、４…紙またはポリエチレンシート、５…触媒板、５Ａ…触媒板（切断後）、５Ｂ…触媒板（平面図）、６…段差ロール、７、７Ａ…送りロール、８、８Ａ…切断機、９…位置決め装置、１０、１０Ａ…成形ロール、１１…ポリエチレンシート、１２…突条（リッジ）、１３…板状触媒、１３Ａ…板状触媒（平面図）、１４…吸着部。
Claims (2)
- 金属薄板基材に触媒物質を塗布して触媒板とする工程と、該触媒板に所定寸法、所定形状の突条を形成した際に指定形状、指定寸法になるような、どの内角も直角でない展開寸法の平行四辺形に前記触媒板を切断する工程と、該展開寸法に切断された触媒板を後記する成形工程で成形する突条が触媒板の側縁に対して平行でない指定角度となるように成形装置に対して位置決めする工程と、表面に所定形状の突条を形成するための凹凸波形を有し、それぞれがかみ合うように配置された上下一対の成形手段により前記位置決めされた触媒板に突条を成形する工程とを備えたことを特徴とする板状触媒の製造方法。
- 請求項１で製造された板状触媒を、該板状触媒の突条が互いに交差するように所望枚数積層して触媒ユニットを形成し、該触媒ユニットが、排ガス流路断面を充たすように充填して構成することを特徴とする板状触媒構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14079595A JP3848388B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 板状触媒および板状触媒構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14079595A JP3848388B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 板状触媒および板状触媒構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08332393A JPH08332393A (ja) | 1996-12-17 |
| JP3848388B2 true JP3848388B2 (ja) | 2006-11-22 |
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ID=15276925
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14079595A Expired - Lifetime JP3848388B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 板状触媒および板状触媒構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3848388B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4720101B2 (ja) * | 2004-04-26 | 2011-07-13 | 三菱マテリアル株式会社 | ハニカム触媒の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-07 JP JP14079595A patent/JP3848388B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08332393A (ja) | 1996-12-17 |
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