JPH02172538A - 排気ガス浄化触媒体 - Google Patents
排気ガス浄化触媒体Info
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- JPH02172538A JPH02172538A JP63326584A JP32658488A JPH02172538A JP H02172538 A JPH02172538 A JP H02172538A JP 63326584 A JP63326584 A JP 63326584A JP 32658488 A JP32658488 A JP 32658488A JP H02172538 A JPH02172538 A JP H02172538A
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- gas purification
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Links
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は炭化水素、−酸化炭素および窒素酸化物の無害
化に使用するための触媒体構成に関するもので、各種家
庭用燃焼器具、自動車用排気ガス処理装置および固定型
工業燃焼装置などから排出される排気ガスを浄化させる
用途として使用される。
化に使用するための触媒体構成に関するもので、各種家
庭用燃焼器具、自動車用排気ガス処理装置および固定型
工業燃焼装置などから排出される排気ガスを浄化させる
用途として使用される。
従来の技術
一体型構造体（モノリス担体）には材質、型状、製法な
ど各種のものがあるが、−船釣には第４図に示すように
コーディエライト、ムライト、アルミニウムチタネート
など耐熱性無機材料を用い、四角型あるいは六角型セル
のモノリス担体２１が多く用いられている。このモノリ
ス担体２１は、比表面積が約１ ｒｔＴ ／ ｇ以下と
非常に小さいため、貴金属のような触媒金属を担持して
も、担体表面へ高度に分散させることができない、従っ
て上記欠点を解決するために、モノリス担体に活性アル
ミナ被膜２２を形成させ、比表面積を増大させて触媒金
属の分散性を向上させ、性能を良好にすることが行われ
ている。しかし一般に炭化水素、−酸化炭素など酸化性
能を要求される触媒及びＮＯｌなど還元触媒は常温では
ほとんど働かず、ある程度の温度が必要となる。処理ガ
ス自体がある程度高温になっていればそのまま触媒体を
処理ガス流路に設置すれば良いが、そうでない場合には
あらかじめ処理ガスを加熱させなければならない。その
ため低温のガスを処理するには触媒体の上流側に処理ガ
スの温度を高めるためのアフターバーナや、電気ヒータ
を設置させていた。
ど各種のものがあるが、−船釣には第４図に示すように
コーディエライト、ムライト、アルミニウムチタネート
など耐熱性無機材料を用い、四角型あるいは六角型セル
のモノリス担体２１が多く用いられている。このモノリ
ス担体２１は、比表面積が約１ ｒｔＴ ／ ｇ以下と
非常に小さいため、貴金属のような触媒金属を担持して
も、担体表面へ高度に分散させることができない、従っ
て上記欠点を解決するために、モノリス担体に活性アル
ミナ被膜２２を形成させ、比表面積を増大させて触媒金
属の分散性を向上させ、性能を良好にすることが行われ
ている。しかし一般に炭化水素、−酸化炭素など酸化性
能を要求される触媒及びＮＯｌなど還元触媒は常温では
ほとんど働かず、ある程度の温度が必要となる。処理ガ
ス自体がある程度高温になっていればそのまま触媒体を
処理ガス流路に設置すれば良いが、そうでない場合には
あらかじめ処理ガスを加熱させなければならない。その
ため低温のガスを処理するには触媒体の上流側に処理ガ
スの温度を高めるためのアフターバーナや、電気ヒータ
を設置させていた。
発明が解決しようとする課題
上記の様に触媒体に入る処理ガスを余め加熱しなくでも
触媒自体が発熱機構を有していれば、排ガス処理装置は
非常に簡単なものになり、またコントロールも行いやす
い。しかし従来−船釣に使用されているコーディエライ
トなど耐熱性無機材料を用いた一体成形型モノリス担体
は非常に熱伝導率が低く、触媒体に電気ヒータを密着さ
せても、密着させたごく近傍の部分の温度を上げること
ができるが、それ以外の部分は熱が伝わりにくい。
触媒自体が発熱機構を有していれば、排ガス処理装置は
非常に簡単なものになり、またコントロールも行いやす
い。しかし従来−船釣に使用されているコーディエライ
トなど耐熱性無機材料を用いた一体成形型モノリス担体
は非常に熱伝導率が低く、触媒体に電気ヒータを密着さ
せても、密着させたごく近傍の部分の温度を上げること
ができるが、それ以外の部分は熱が伝わりにくい。
そのため触媒体の温度むらが大きく、十分に触媒の効果
が発揮できない。最近今まで一般に使用されていた耐熱
性無機材料からなる一体成形型モノリス担体の他に、金
属製の触媒担体（例えばＮＩＫＫＥＩ ＮＥＷ Ｍ
ＡＴＥＲＩＡＬＳ１９８８年９月２６日号掲載の８産自
動車、川崎製鉄、日本ラジェーター共同開発のステンレ
ス鋼ハニカム担体）が開発されつつある。これらの！旦
体の素材は金属性であるため、従来にない種々な特徴を
有している。しかし従来のセラミックハニカムと同様な
使い方を行なっている以上、特にその優位性を発揮でき
ない。
が発揮できない。最近今まで一般に使用されていた耐熱
性無機材料からなる一体成形型モノリス担体の他に、金
属製の触媒担体（例えばＮＩＫＫＥＩ ＮＥＷ Ｍ
ＡＴＥＲＩＡＬＳ１９８８年９月２６日号掲載の８産自
動車、川崎製鉄、日本ラジェーター共同開発のステンレ
ス鋼ハニカム担体）が開発されつつある。これらの！旦
体の素材は金属性であるため、従来にない種々な特徴を
有している。しかし従来のセラミックハニカムと同様な
使い方を行なっている以上、特にその優位性を発揮でき
ない。
課題を解決するための手段
金属性の触媒担体の密着する様に金属の外表部を有した
ヒータ（例えばシーズヒータ）を接続することにより、
容易に触媒担体全体に比較的均一な熱を短時間に伝達す
ることができる。そのため従来はなはだ困難であった担
体を電気ヒータにより触媒活性温度にまで十分加熱する
ことができる。
ヒータ（例えばシーズヒータ）を接続することにより、
容易に触媒担体全体に比較的均一な熱を短時間に伝達す
ることができる。そのため従来はなはだ困難であった担
体を電気ヒータにより触媒活性温度にまで十分加熱する
ことができる。
その構成は金属板を密に平行に並べ、垂直方向に棒状あ
るいは板状の金属外表部を有したヒータで組立てること
により一体の触媒担体となり得る。
るいは板状の金属外表部を有したヒータで組立てること
により一体の触媒担体となり得る。
この触媒担体を用いた触媒体を通過させるガスは平行に
並べた金属板の間を通過させれば良い。
並べた金属板の間を通過させれば良い。
作用
本発明の構成による排気ガス浄化触媒体は金属性である
ためヒータからの熱の受は渡しがスムーズに行き、また
セラミック製モノリス担体のセル厚を約１／３程度に小
さくできるため厚ｔ？、の少ない担体あるいは従来のセ
ラミック製担体の大きさに比較して小型の触媒体とする
ことができる。
ためヒータからの熱の受は渡しがスムーズに行き、また
セラミック製モノリス担体のセル厚を約１／３程度に小
さくできるため厚ｔ？、の少ない担体あるいは従来のセ
ラミック製担体の大きさに比較して小型の触媒体とする
ことができる。
実施例
次に本発明による排気ガス浄化触媒体の構成およびその
作用について例を挙げて説明する。
作用について例を挙げて説明する。
（１） 第一触媒体の構成
ＡＩを２〜６％含むＦｅ−Ｃｒフェライト系ステンレス
鋼の薄板（０，２〜０．０５ｍ）■を特殊な熱処理を施
すことにより薄板の表面にＡ１□０３皮ｖ２を形成させ
る。さらにこの表面に多孔質ＡｌｚＯｓ ウォッシュコ
ート層３を塗布し、薄板１表面に焼きつける。ウォッシ
ュコート層３は約５〜ｌＯμであった。この薄板ｌを多
数枚間隙（約２ａｏ＋＋）を置き平行に並べる。次にこ
の薄板ｌに垂直になる様にシーズヒータ４を貫通させる
。シーズヒータ４は直径約５＋＋ｕ＋＋で中心部にスパ
イラル抵抗線５、外皮６はＦｅ−Ｃｒフェライト系ステ
ンレス鋼そしてその中間部は絶縁のためのマグネシア７
を詰めた普通一般に使用されているものを用いた。、薄
板ｌはシーズヒータ４が通る孔をフランジ部８とさせ、
圧着してかしめて止めである。組立て後のブロックは塩
化白金酸水溶液に含浸させ、薄板１表面に白金９を担持
させ求める触媒体とさせた。白金担持量は触媒担体当り
白金金属として１ｇ／２であった。
鋼の薄板（０，２〜０．０５ｍ）■を特殊な熱処理を施
すことにより薄板の表面にＡ１□０３皮ｖ２を形成させ
る。さらにこの表面に多孔質ＡｌｚＯｓ ウォッシュコ
ート層３を塗布し、薄板１表面に焼きつける。ウォッシ
ュコート層３は約５〜ｌＯμであった。この薄板ｌを多
数枚間隙（約２ａｏ＋＋）を置き平行に並べる。次にこ
の薄板ｌに垂直になる様にシーズヒータ４を貫通させる
。シーズヒータ４は直径約５＋＋ｕ＋＋で中心部にスパ
イラル抵抗線５、外皮６はＦｅ−Ｃｒフェライト系ステ
ンレス鋼そしてその中間部は絶縁のためのマグネシア７
を詰めた普通一般に使用されているものを用いた。、薄
板ｌはシーズヒータ４が通る孔をフランジ部８とさせ、
圧着してかしめて止めである。組立て後のブロックは塩
化白金酸水溶液に含浸させ、薄板１表面に白金９を担持
させ求める触媒体とさせた。白金担持量は触媒担体当り
白金金属として１ｇ／２であった。
（２）第二触媒体の構成
ＡＩを２〜６％含むＦｅ−Ｃｒフェライト系ステンレス
調の薄板（０，２〜０．０５ｍａ＋） １０にＡＩ特殊
メツキ１１を処した。メッキ厚は約５〜１０μであった
。この薄板１０を拡散熱処理を施し、表面にウィスカー
を生成させ、さらにこの表面にＬａｏ、＊Ｃｅｏ、＋
ＣａＯ２の組成を有したペロブスカイト複合酸化物
の微粒子（−次粒子径１μ以下、比表面積２０〜２５ｒ
ｄ／ｇ）をアルミナゾルと共に担持させ、ペロブスカイ
ト担持ｊｉ１２とした。この薄板ＩＯを多数枚間隙（約
２！１１１）を置き平行に並べる。
調の薄板（０，２〜０．０５ｍａ＋） １０にＡＩ特殊
メツキ１１を処した。メッキ厚は約５〜１０μであった
。この薄板１０を拡散熱処理を施し、表面にウィスカー
を生成させ、さらにこの表面にＬａｏ、＊Ｃｅｏ、＋
ＣａＯ２の組成を有したペロブスカイト複合酸化物
の微粒子（−次粒子径１μ以下、比表面積２０〜２５ｒ
ｄ／ｇ）をアルミナゾルと共に担持させ、ペロブスカイ
ト担持ｊｉ１２とした。この薄板ＩＯを多数枚間隙（約
２！１１１）を置き平行に並べる。
次にこの薄板１０に垂直になる様に外周部を金属カバー
１３で密着させた長方形板状のセラミックヒータ１４を
貫通させる。セラミックヒータ１４は中心部に電気抵抗
材料１５を埋め込んだセラミック板１６からなっている
。薄板ｌＯはセラミックヒータ１４が通る孔をフランジ
部１７とさせ、圧着してかしめて止めである。組立て後
のブロックは塩化白金酸水溶液に含浸させ、薄板１０表
面に白金１８を担持させ求める触媒体とさせた。白金担
持量は触媒担体当り白金金属としてＩｇ／／！であった
。
１３で密着させた長方形板状のセラミックヒータ１４を
貫通させる。セラミックヒータ１４は中心部に電気抵抗
材料１５を埋め込んだセラミック板１６からなっている
。薄板ｌＯはセラミックヒータ１４が通る孔をフランジ
部１７とさせ、圧着してかしめて止めである。組立て後
のブロックは塩化白金酸水溶液に含浸させ、薄板１０表
面に白金１８を担持させ求める触媒体とさせた。白金担
持量は触媒担体当り白金金属としてＩｇ／／！であった
。
なお本発明の実施例として上記二種類の触媒体例を示し
たが、上記以外の例として、金属板上に簡単に剥離しな
いＡｌ２Ｏ，皮膜が形成できれば、性能の優劣の差があ
っても実用上差し支えない。
たが、上記以外の例として、金属板上に簡単に剥離しな
いＡｌ２Ｏ，皮膜が形成できれば、性能の優劣の差があ
っても実用上差し支えない。
従って上記以外にも例えば金属板上にＡ１□０３を溶射
したものについても同等の性能を有する。
したものについても同等の性能を有する。
次に上記の構成を持つ排気ガス浄化触媒体の作用につい
て述べる。なお第一触媒体と第二触媒体の作用について
はほとんど同一であるため、第一触媒体を代表に挙げ第
３図により説明する。
て述べる。なお第一触媒体と第二触媒体の作用について
はほとんど同一であるため、第一触媒体を代表に挙げ第
３図により説明する。
第一触媒体のシーズヒータ４（第二触媒体の場合はセラ
ミックヒータ１４）に通電され、熱伝導により薄板が可
熱される。ある所定の温度に達した後て触媒体の近傍に
温度センサーを設置）処理ガスを左より右に向かって流
し、薄板１上に担持した白金触媒に接触して排ガス中の
有害成分を浄化し、左方に流れ去る。
ミックヒータ１４）に通電され、熱伝導により薄板が可
熱される。ある所定の温度に達した後て触媒体の近傍に
温度センサーを設置）処理ガスを左より右に向かって流
し、薄板１上に担持した白金触媒に接触して排ガス中の
有害成分を浄化し、左方に流れ去る。
コーディエライトなどセラミックス材料に比較して、こ
れら金属材料は熱伝導率が約１０倍以上あり、排ガスが
持ち出すエネルギーはヒータから容易に補給される。
れら金属材料は熱伝導率が約１０倍以上あり、排ガスが
持ち出すエネルギーはヒータから容易に補給される。
なお上記実施例で作成した触媒体は担持触媒量を同じ量
にしたコープイエライＢＥＩ体と比較し、触媒性能は劣
らなかった。
にしたコープイエライＢＥＩ体と比較し、触媒性能は劣
らなかった。
発明の効果
本発明による排ガス浄化触媒体の効果として以下列記し
たことが挙げられる。
たことが挙げられる。
（＋１ 触媒担体を金属製としたためヒータからの熱
が容易に伝わり、触媒体全体の温度が均一になりやすい
。
が容易に伝わり、触媒体全体の温度が均一になりやすい
。
（２） セラミックモノリス担体に比較して肉薄の板
厚（セラミンクモノリス担体の場合はセル厚）とするこ
とができ同一の大きさの触媒体であれば高活性、低圧損
の触媒体となり得る。また同一性能を求めるのであれば
小型にできる。
厚（セラミンクモノリス担体の場合はセル厚）とするこ
とができ同一の大きさの触媒体であれば高活性、低圧損
の触媒体となり得る。また同一性能を求めるのであれば
小型にできる。
（３）構成が簡単であるため、任意の大きさのものが可
能であり、巨大な一体型の触媒体も可能であ
能であり、巨大な一体型の触媒体も可能であ
■・・・・・・薄板、２・・・・・・Ａ１□０．皮膜、
４・旧・・シースヒータ、１０・・・・・・薄板、１１
・・・・・・Ａ１特殊メツキ、１４・・・・・・セラミ
ックヒータ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第 図 １− 薄板 ２〜 ＡＩ！ｚθＪ皮膜 Ｃυ Ｃα） 縛
４・旧・・シースヒータ、１０・・・・・・薄板、１１
・・・・・・Ａ１特殊メツキ、１４・・・・・・セラミ
ックヒータ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第 図 １− 薄板 ２〜 ＡＩ！ｚθＪ皮膜 Ｃυ Ｃα） 縛
Claims (5)
- （１）表面に触媒成分を担持させた複数枚の金属の薄板
を平行に並べ、前記複数枚の薄板をシーズヒータが貫き
、かつ金属板と密着させた排気ガス浄化触媒体。 - （２）シーズヒータの代りに電気抵抗部材を内部に密閉
させたセラミックヒータの金属板被覆棒を用いた請求項
（１）記載の排気ガス浄化触媒体。 - （３）金属の薄板表面は熱処理により、薄板に予め加え
てあるアルミニウムを表面にアルミナをを析出させたも
の、金属板上にアルミニウムをメッキさせ、さらに表面
を酸化させアルミナ被膜とさせたもの、あるいは薄板表
面をアルミナ溶射により、表面をアルミナ層とさせたも
のなど、薄板表面をアルミナ層とさせた請求項（１）ま
たは（２）記載の排気ガス浄化触媒体。 - （４）表面をアルミナ層とした金属の薄板表面に比表面
積の大きな活性アルミナ被膜を形成させ、その上に貴金
属触媒を担持させた請求項（１）または（２）記載の排
気ガス浄化触媒体。 - （５）表面をアルミナ層とした金属の薄板表面にペロブ
スカイト複合酸化物触媒微粉末をアルミナゾル付着剤と
ともに担持させた請求項（１）または（２）記載の排気
ガス浄化触媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326584A JPH02172538A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 排気ガス浄化触媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63326584A JPH02172538A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 排気ガス浄化触媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02172538A true JPH02172538A (ja) | 1990-07-04 |
Family
ID=18189447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63326584A Pending JPH02172538A (ja) | 1988-12-23 | 1988-12-23 | 排気ガス浄化触媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02172538A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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