JPH0231809A

JPH0231809A - 触媒フイルターの制造方法

Info

Publication number: JPH0231809A
Application number: JP63180394A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogawa; 弘小川; Kazuo Sakanaya; 和夫魚屋; Kimitoshi Ose; 小瀬　公利; Narimoto Tomizawa; 冨沢　成元; Yuji Kaihara; 裕二貝原; Yukio Iida; 飯田　往男; Joji Tonomura; 殿村　丈二
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-07-21
Filing date: 1988-07-21
Publication date: 1990-02-01
Anticipated expiration: 2010-08-09
Also published as: JPH0773650B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、都市ごみ焼却炉、下水汚泥焼却炉、産業廃棄
物焼却炉、ボイラ及びディーゼルエンジンなどの排ガス
処理装置に使用する触媒フィルターの製造方法に関し、
この触媒フィルターは排ガス中の窒素酸化物やばいじん
、さらにはフ・ノ素、フッ化水素、塩素、塩化水素、硫
黄酸化物などの酸性ガスを処理するのに適したものであ
る。

（従来の技術）従来、排ガス中のばいじんを除去するためには、電気集
塵機（ＥＰ）やサイクロン、ベンチュリースフラッパー
　バグフィルタ−などが使用されている。また、排ガス
中の窒素酸化物を除去するためには、アンモニアを還元
剤とする選択的触媒法があり、触媒はハニカム状又はベ
レット状のものが使用されている。

通常、燃焼排ガスには窒素酸化物とばいじんを含んでお
り、両者を除去するためには集塵装置と脱硝装置を併設
する必要がある。

さらに、排ガス中に酸性ガス（例えば、フッ素、フッ化
水素、塩素、塩化水素、硫黄酸化物など）を含有すると
きには、湿式法、半湿式法及び乾式法により除去してい
る。湿式法はスフラッパーなどで吸収除去するものであ
り、半湿式法は消石灰、水酸化マグネシウムなどのスラ
リー状の吸収剤を蒸発反応塔に噴霧して、酸性ガスを吸
収除去し、生成物を燃焼ばいじんとともに捕集して系外
に排出するものである。また、乾式法は消石灰、生石灰
、炭酸カルシウムなどの吸収剤を炉内又はダクト内に噴
射し、あるいは、吸収剤の移動層に排ガスを導入し、酸
性ガスを吸収剤に吸収除去するものである。このように
、酸性ガスについても、専用設備を必要とする。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記の欠点を解消し、脱硝と除塵さらには酸
性ガスの除去を１つの処理装置で処理することを可能と
する触媒フィルターの製造方法を提供しようとするもの
である。

（課題を解決するための手段）本発明は、（１）ガラス繊維のモノフィラメントとアナ
ターゼ型チタニア繊維のモノフィラメントの混紡繊維を
４００〜１０００ｇ／ｍ”の打ち込み密度で平織、綾織
又は朱子織に織り上げたフィルターを、フッ化エチレン
系樹脂にカーボンを加え、必要に応じてシリコーンを併
用して表面処理を施し、かつ、酸化バナジウム及び／又
は酸化タングステンを担持することを特徴とする触媒フ
ィルターの製造方法、及び、（２）ガラス繊維のモノフ
ィラメントとアナターゼ型チタニア繊維のモノフィラメ
ントの混紡繊維を４００〜１０００ｇ／ｍ”の打ち込み
密度で平織、綾織又は朱子織に織り上げたフィルターを
、フッ化エチレン系樹脂にカーボンを加え、必要に応じ
てシリコーンを含有させた表面処理剤に酸化バナジウム
及び／又は酸化タングステンの出発化合物を加えた調製
液に、浸漬して、触媒の担持と表面処理を同時に行うこ
とを特徴とする触媒フィルターの製造方法である。

（作用）本発明の触媒フィルターは、ガラス繊維モノフィラメン
トとアナターゼ型チタニア繊維モノフィラメントを素材
として、フィルターを織り上げ、フッ化エチレン系樹脂
及びカーボン若しくはこれにシリコーンを加えた表面処
理剤で上記フィルターを処理した後、メタバナジン酸ア
ンモニウム、タングステン酸アンモニウム等の脱硝触媒
成分を含有する調製液に浸漬させ、乾燥、焼成を経て触
媒フィルターを製造する。

また、別法としては、表面処理剤及び脱硝触媒の出発化
合物を含有する調製液に、上記混紡繊維で織り上げたフ
ィルターを浸漬し、乾燥、焼成して触媒フィルターを製
造する。

ガラス繊維は下表の組成のモノフィラメントを用いるこ
とができ、直径３〜１３μ烏の長繊維を用いることが好
ましい。また、アナターゼ型チタニア繊維のモノフィラ
メントは例えば特公昭６０−２１５８１５号公報に記載
の方法で製造することができ、直径０．１〜１０μｌの
短繊維又は長繊維を用いることが好ましい。チタニア繊
維の混紡率（全体の織布重量に対するチタニア繊維の重
量％）は、１〜５０重量％が好ましい。

繊維ガラスの組成例このようなモノフィラメントから平織、綾織又は朱子織
に織り上げたフィルターを用いるが、その中でも綾織が
好ましい。

打ち込み密度はガラス繊維布が単位面積１３当たりに使
用するモノフィラメントの重ｆｆ１ｇで表示するもので
あり、打ち込み密度が小さ（なるとフィルターの目が粗
（なり、微細なダストが通過し易（なり、フィルター機
能が低下する。また、打ち込み密度が大きくなると目詰
まりを生じ、厚（なるのでフィルターとしての特性が損
なわれるばかりでなく、フィルターに付着する触媒が架
橋現象を起こして粉化し易くなる。以上の理由により、
本発明では打ち込み密度を４００〜１０００ｇ／ｓ”、
好ましくは６００〜９００ｇ／■１とした。

このように織り上げたフィルターに対して、耐酸性、耐
折性、耐薬品性、耐摩耗性、及び、触媒粒子の付着性を
向上させるために、フッ化エチレン系樹脂及びカーボン
でコーティングすることが好ましい。触媒の付着性を考
慮すると、上記樹脂の含有量は１〜ｌｏｗｔ％、好まし
くは４〜８曹ｔ％がよい。また、ここで使用するカーボ
ンは黒鉛が中心で、無定形炭素を含有してもよい。カー
ボンの含有量は０〜５曹ｔ％、好ましくは１〜３ｗｔ％
がよい。なお、上記樹脂にシリコーンを加えてもよい。

シリコーンは上記樹脂と類似の機能を有するので必ずし
も必要としないが、１〜２ｗｔ％含有させてもよい。

脱硝触媒の活性体は、酸化バナジウム及び／又は酸化タ
ングステンを用山罵る。この活性体の出発化合物として
は、メタバナジン酸アンモニウムやタングステン酸アン
モニウムを用いることができ、その類似化合物も使用可
能である。

触媒活性体の付着量は、０．１〜１０重量％、好ましく
は０．５〜２重量％が好ましく、必要に応じて調製液の
濃度及びフィルター原布の吸水量を調製する。触媒活性
体は、Ｖ、０Ｘ（Ｘ・４〜５）、ＴＯｘ（Ｘ＝２〜３）
とし、それぞれ０．１〜１０ｉｆｆｉ％、０．１〜５重
量％で、両者の合計で０．１〜１０重量％を含有させる
ことが好ましい。

触媒活性体の付着方法としては、メタバナジン酸アンモ
ニウム（Ｎｔ１４ＶＯｓ）及び／又はタングステン酸ア
ンモニウム（５（旧１４）ｔＯ−１２ｆｏｓ・５１１．
０）を、シュウ酸水溶液で調製し、上記のフィルターを
この調製液に浸漬してから、十分に水切りをし、乾燥工
程に移して１００−１５０℃、好ましくは１１０〜１３
　Ｑ　’Ｃで乾燥する。このときのガラス繊維の含水量
は２００〜４００ｇ／ｓ”である。その後、焼成工程に
移し、フィルターの耐熱性を考慮して１８０〜２２０℃
、好ましくは１９０〜２００℃で焼成する。

また、別法として、酸化バナジウム及び／又は酸化タン
グステンを表面処理剤に添加した調製液を用いて担持さ
せることもできる。

この担持は、フィルターを上記の調製液に浸漬した後、
１８０〜２５０℃で養生することにより、触媒活性体の
付着安定化を図る。このようにしてフィルターの繊維表
面に強（付着された触媒成分は、使用の途中で剥離する
ことが少ない。

（実施例）直径６μｌのＥガラス繊維モノフィラメント（組成５ｉ
Ｏｔ　５２〜５６％、ＡｉｔＯ＋　１２〜１６％、　Ｃ
ａ０１５〜２５％。

ＭｇＯＯ−６％、ＢｔＯ：＋　８〜１３％、ＮａｔＯ＋
に＊００−１％）に直径５μｌのアナターゼ型チタニア
繊維モノフィラメントを混紡率２０重量％とし、打ち込
み密度８５０ｇ／ｍ”で綾織に織り上げてフィルターを
作成した。一方、フッ化エチレン系樹脂８ｗｔ％、カー
ボン２ｗｔ％を含有する表面処理液に、上記のフィルタ
ーを浸漬し、絞りローラで処理液を除いてから乾燥した
。次に、メタバナジン酸アンモニウム２ｇを５％シュウ
酸氷水１ｏｃｃで調製した触媒調製液に、上記フィルタ
ーを浸漬し、１１０〜１３０℃で乾燥した。それから、
１９０〜２００℃で焼成して触媒フィルターを得た。

この触媒フィルターには、■、０．がｌｖｔ％付着して
いた。第１図はこの触媒フィルター表面の触媒付着状況
を示したものである。ガラス繊維のモノフィラメント１
及びアナターゼ型チタニア繊維のモノフィラメント２の
表面に■、０．の脱硝触媒活性体３及びカーボン粒子４
を分散させ、糸状のフッ化エチレン樹脂５及び膜状のフ
ッ化エチレン樹脂６で被覆している。

この触媒フィルターを直径３８１の導管に直角に設置し
、フィルター面積１１．３ｃｍ”を得た。

次に、この導管に、ＮＯｘ　１１００ｐｐ、ＮＨｓ　８
０ｐｐｍ（Ｎｔ１３／ＮＯｘ−０，８）、Ｓｏｔ　５０
ｐｐｍ、ＨＣＱ２ＱＱｐｐｍ、ＨｔＯ２０％及びふんじ
ん１０ｇ　／Ｎｍ　’含有する２３０℃の排ガスをガス
ｆｌＨＩ２／分で導入して脱硝試験を行ったところ、脱
硝率（ＮＯｘ除去率）は７８％以上であり、除塵率は９
９９％以上であった。

また、７００ｐｐｍの塩化水素を含有する排ガスを上記
の導管に導入し、触媒フィルターの前段で４ｇ　／Ｎｍ
　３Ｄｒｙの消石灰粉末を噴射して脱塩化水素試験を行
ったところ、塩化水素濃度を２５［１１１以下まで低減
することができた。

（発明の効果）本発明は、上記の構成を採用することにより、耐酸性、
耐折性、耐薬品性、耐摩耗性等の優れたフィルターに、
脱硝触媒の活性体であるチタニア繊維を織り込むことが
でき、チタニア繊維に付着した触媒活性体が、特に、強
い脱硝性能を有し、得られた触媒フィルターを用いて脱
硝及び除塵を同時に行うことができる。さらに、アルカ
リ性吸収剤を併用するときには酸性ガスも効果的に除去
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はは本発明のバグフィルタ−表面の触媒の付着状
況を示した説明図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス繊維のモノフィラメントとアナターゼ型チ
タニア繊維のモノフィラメントの混紡繊維を４００〜１
０００ｇ／ｍ＾２の打ち込み密度で平織、綾織又は朱子
織に織り上げたフィルターを、フッ化エチレン系樹脂に
カーボンを加え、必要に応じてシリコーンを併用して表
面処理を施し、かつ、酸化バナジウム及び／又は酸化タ
ングステンを担持することを特徴とする触媒フィルター
の製造方法。
（２）ガラス繊維のモノフィラメントとアナターゼ型チ
タニア繊維のモノフィラメントの混紡繊維を４００〜１
０００ｇ／ｍ＾２の打ち込み密度で平織、綾織又は朱子
織に織り上げたフィルターを、フッ化エチレン系樹脂に
カーボンを加え、必要に応じてシリコーンを含有させた
表面処理剤に酸化バナジウム及び／又は酸化タングステ
ンの出発化合物を加えた調製液に、浸漬して、触媒の担
持と表面処理を同時に行うことを特徴とする触媒フィル
ターの製造方法。