JP7466190B2 - 改質触媒、その製造方法および改質装置ならびに排ガス浄化装置 - Google Patents
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Description
図1は、改質触媒の製造方法を工程毎に記載した図である。この図に示すように、改質触媒の製造方法は、第1の破砕工程S10と、溶融工程S20と、第2の破砕工程S30とを順次行うものである。
図2に改質触媒1粒を拡大した概略図を示す。なお、図2(a)は外観図であり、(b)は断面図である。図2(a)および(b)に示すように、上記の製造方法により製造された改質触媒1は、表面2が溶融した金属酸化物等によって被覆された状態となることから、表面2の剥離を防ぐことができるものとなる。また、内部3においても同様に親族酸化物等が溶融・固化しているため、強固に一体化されたものとなる。従って、溶着部分を分離した分離面においても剥離を防止し得るものとなる。
改質装置の概略を図3(a)に示す。なお、図3(a)は縦断面図である。この図3(a)に示すように、改質装置6は、長尺な金属製パイプ7の中空内部に前述の改質触媒1を封入した構成である。金属製パイプ7は、ステンレス鋼または鋳鉄製によって筒状に構成されたものであり、両端には、パンチングメタルまたはメッシュ状の網材による蓋部71,72によって液体のみを通過可能な状態で閉塞され、この蓋部71,72に固設されるジョイントパイプ73,74を介して燃料ホース8と連結可能となっている。
<実験例>
図4に、排ガス浄化装置の設置状態と内部構造を示す。図4(a)に示すように、排ガス浄化装置9は、内燃機関(エンジン)Eから排気ガスを排出するための排気経路の途中に設けるものである。一般的には、マフラMよりも上流側に設け、ディーゼルエンジンの場合には、いわゆるDPF(ディーゼル微粒子捕集フィルタ:Diesel Particulate Filter)の上流側に設けられる。従って、比較的エンジンEに近い位置に設けられるため、高温の排気ガスが通過する条件下に設置されるものである。
前掲のいすゞエルフ2トン車に排ガス浄化装置9を設置して走行試験を行った。排ガス浄化装置9は、DPFよりも上流側に設置し、定期的にDPFの状態を観察した。DPFはハニカム構造の細孔を有するフィルタを使用し、そのハニカムの目の状態に着目した。
2 改質触媒の表面
3 改質触媒の内部
4 微細孔
5 微細孔の開口部
6,6A,6B,6C 改質装置
7 金属製パイプ
8 燃料ホース
9 排ガス浄化装置
10 積層部
61,62 U字管
71,72 蓋部
73,74 ジョイントパイプ
90 排ガス浄化室
E エンジン(内燃機関)
F 燃料フィルタ
M マフラ
T 燃料タンク
Claims (4)
- 燃料タンクから燃焼室までの途中に設置される改質装置に使用する改質触媒であって、
少なくとも二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化第二鉄、酸化カルシウム、酸化カリウム、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、五酸化リンおよびフッ素を含有する天然鉱石の石英斑岩に対し、溶融釜の温度を1500℃としつつ該溶融釜を回転させながら10分~15分加熱することにより、溶融した一部の含有物質によって全体を溶融固化してなる溶融岩石を、平均粒径3mm~10mmに粉砕してなる溶融岩石粒で構成され、
前記溶融岩石は、前記加熱によって含有物質のうちの少なくともフッ素がガス化して表面に噴出するときに形成される微細孔を有するものであることを特徴とする改質触媒。 - 請求項1に記載の改質触媒を使用する改質装置であって、
燃料タンクから燃焼室までの途中に1または複数の金属製パイプによる本体部を形成し、該本体部を構成する金属製パイプ1本に対し前記改質触媒を1.5kg~2.25kgを封入し、該金属パイプを1~4本使用してなることを特徴とする改質装置。 - 請求項1に記載の改質触媒の製造方法であって、
天然鉱石を平均粒径3mm~10mmの範囲内となる大きさに破砕し、粒状石を形成する第1の破砕工程と、
大きい目の篩によって上限粒径以上に大きい粒径の粒状石を排除するとともに、小さい目の篩によって下限粒径以下に小さい粒径の粒状石を排除して、所定範囲内の粒径の粒状石を選別する選別工程と、
前記選別工程により選別された粒状石を回収し、溶融釜の温度を1500℃としつつ該溶融釜を回転させながら10分~15分加熱することにより、個々の粒状石に含有する物質の一部を溶融させるとともに、溶融した物質によって該粒状石を相互に融着させる溶融工程と、
前記溶融工程により溶融され、融着された粒状石の溶融物を再度破砕し、平均粒径3mm~10mmの溶融岩石粒を形成する第2の破砕工程と
を含むことを特徴とする改質触媒の製造方法。 - 請求項2に記載の改質装置とともに使用する排ガス浄化装置であって、
内燃機関の排気経路の途中に排ガス浄化室を設け、
少なくとも二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化第二鉄、酸化カルシウム、酸化カリウム、酸化ナトリウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、五酸化リンおよびフッ素を含有する天然鉱石の石英斑岩に対し、溶融釜の温度を1500℃としつつ該溶融釜を回転させながら10分~15分加熱することにより、溶融した一部の含有物質によって全体を溶融固化してなる溶融岩石を粉砕して平均粒径1μm~5μmの粉末状とし、これを前記排ガス浄化室の壁面に膜状に積層させつつ固着させていることを特徴とする排ガス浄化装置。
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