JPH0271845A - 触媒支持方法 - Google Patents

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】 １呆上勿机朋公国 本発明は、成形された燃焼用触媒を支持体に固定する触
媒支持方法に関するものである。特に、触媒バーナー、
触媒燃焼暖房器および触媒燃焼加熱器などの通常の触媒
燃焼を利用した燃焼機器に使用するに通する触媒支持方
法に関するものである。

世】Ｕえ面 触媒燃焼は、燃料と酸素とが触媒表面で接触して燃焼反
応を行うので、触媒と支持体との間に間隙がある場合に
は、燃焼反応を行うことなく、燃料がそのまま間隙を通
って排気ガス中に放出されている現状である。

これに対する対策として、触媒と支持体とをセラミック
セメントで接着する方法、触媒と支持体との間に断熱材
を挟み込む方法あるいは支持体構造により触媒と支持体
との間に間隙を生じないようする方法等が用いられてい
る。

例えば特開昭５９−２０２３１０号には触媒と支持体と
の間に耐熱性セラミックウールなどの断熱材を挟み込む
方法が開示されている。

■が”ンしようとするジ　− 燃焼触媒は、消火時には大気温度であり、使用時には２
００〜１０００℃程度になる。

そのため、成形された触媒はこの範囲で熱膨張・収縮を
行う。触媒支持体は、材質として一般には金属、セラミ
ックス等が用いられているが、触媒と支持体との熱膨張
率を上記使用温度範囲で一致させることは、技術的に困
難である。

そこで、現在では接着強度の強いセラミックスセメント
等を用いて触媒ど支持体との間に間隙を生しないように
充填している。そのため、着消火時における支持体と触
媒との熱膨張率の差、ずなわら支持体の触媒に対する引
っ張りあるいは圧縮が起る。その結果、触媒に割れある
いは破壊が生しる。また、触媒と支持体との接合部が破
壊される。これらの現象が起こるとその部分の通気抵抗
が他の部分より小さくなるため生じた亀裂よりガスが吹
き出４″。その結果、未燃焼燃料の排気ガス中・・・の
漏洩、不完全燃焼あるいは失火などの問題が生じる。ま
た、定常燃焼時にも触媒および支持体それぞれの熱膨張
率が異なることにより触媒の破壊あるいは触媒と支持体
との間に間隙が生じ、未燃焼の燃料が排ガス中に放出さ
れる問題などが生じる。

課題を解決するだめの手段 本発明は、成形された燃焼用触媒を支持体に固定するに
あたり、該触媒と支持体との間に燃焼用触媒と支持体と
のそれぞれの熱膨張の差を吸収する機能を持った燃焼触
媒を挟み込むことを特徴とする触媒支持方法に関するも
のである。

本発明では、燃焼用触媒と支持体との間に、該触媒と支
持体との間の熱膨張率の差を吸収できる燃焼触媒を挿入
することによって従来の欠点を解決したものである。

ｌ二記燃焼用触媒としては、例えば特願昭６２２２８４
５４号明細書に記載されている触媒担体を使用すること
ができる。ずなわち、平均粒径５絹以Ｆの微粒子状骨材
、−例としてアルミナあるいはシリカあるいはアルミナ
・シリカ混合物あるいは耐熱性無機材料と結合材とより
なり、含水率３０〜７０ｖｏ１％、比表面積０．５〜３
０ｍ”／　ｇを有する表面全てが固体で、開口部のない
多孔質担体、あるいは比表面積が１０ｍ”／ｇ以下のも
のにおいてはアルミナゾルあるいはシリカゾルで被ａし
た多孔質担体を使用できる。上記担体に金属触媒を担持
させる方法としては、例えば特願昭６２−２２３１７８
号明細書に記載されている方法が使用できる。すなわち
、触媒燃焼に使用する触媒担体に浸漬性にて触媒金属を
担持させる際、乾燥工程を自然風乾燥と真空乾燥とを組
合せておこなうことができる。

また、燃焼用触媒と支持体との間の熱膨張率の差を吸収
できる機能を持つ燃焼触媒としては、繊維状耐火性材料
、例えばアルミナ・シリカ質ファイバーフランクス、ア
ルミナ質ファイバーまたは石英ウールなどを、触媒の担
持を容易にするためシリカゾルまたはアルミづ゛ゾルで
被覆した後、白金、パラジウムおよびロジウムから選ば
れた少なくとも１種の白金族金属を担持させた触媒が使
用できる。

この場合、繊維状耐火性材料へ白金族金属を担持させる
際、例えば特願昭６２−２２３１７８号明細書記載の方
法、すなわち乾燥工程を自然風乾燥と真空乾燥とを組合
せておこなう方法を使用することができる。

燃焼触媒と燃焼用触媒および支持体との間をそれぞれセ
ラミックセメント等を用いて接着することができる。

燃焼触媒の機能により該触媒が圧縮されたとき触媒内部
の空隙を減少させることにより力を吸収し、引張られた
ときには触媒内部の空隙を増加させることにより力を吸
収する。

また、触媒が担持しであるため、燃焼用触媒と支持体と
の間を通過する未燃焼料を燃焼させることができる。

もちろん燃焼用触媒と、燃焼用触媒および支持体との間
の熱膨張率の差を吸収できる燃焼触媒との通気抵抗を比
較すると燃焼用触媒の方が小さいため、通常時の燃焼は
主として燃焼用触媒−にで起る。

大箱−桝 以下に、実施例によって本発明を説明するが、これに限
定されるものではない。

第１図は本発明方法によって支持体に固定された燃焼用
触媒構造体の一例を示し、第２図は従来法により固定さ
れた燃焼用触媒構造体の一例を示す。

第１図の構造体は支持体４と燃焼用触媒１との間に燃焼
触媒３を挿入し、該燃焼触媒を接着剤２を介して支持体
４および燃焼用触媒１にそれぞれ固定したものである。

第２図の構造体は支持体４と燃焼用触媒１とを接着剤２
で直接固定したものである。

上記燃焼用触媒１は、１０ＸｌＯｃｍ１０Ｘ１Ｏ厚さ）
のアルミナ板状体で、触媒担体型ｉ７６ｇｒ、煮沸法に
よる含水ｆｆｉ４３ｇｒ、比表面積約１ｍ２／ｇｒであ
る。

白金触媒の担持量は単位面積当り０．５４■／　ｃｍ　
ｚである。

上記燃焼触媒はシルカゾルを被覆した以下に示す各種セ
ラミノクツアイバー不織布を担体とし、これに白金触媒
約０゜００５〜０．０１　ｇｒ／ｇｒを担持したもので
ある。

支持体は市販のセラミック製枠体で、燃焼用触媒と支持
体との間隙は約０．２〜Ｑ、　４　ｃｍである。

二塊条止： （１，１触媒燃焼により６００°Ｃに昇温させる（燃焼
用触媒表面温度５００℃）。（２）この温度で２時間燃
焼をｍ続させる。次に（３）室温付近（約５０℃）まで
通風しながら冷却する。（４）上記（１）〜（３）の操
作を繰返し、燃焼操作（着消火）を１０回繰り返す。

触媒燃焼は燃料（灯油）の供給速度６０ｃｃ／ｈｒ、空
気比約２で行なった。

試料を各１０仮用い、各試料について割れるか否かを検
討した。

その結果を第１表に示した。

表中：　９／１０は試料１０枚中割れた枚数９を示す。

第１表より、本発明方法により支持体に固定した燃焼用
触媒構造体を繰り返し燃焼させても割れ、破壊がみとめ
られないことがわかった。

光班傅肱栗 （１１繰り返し着消火させても燃焼用触媒構造体に割れ
、破壊がおこらなかった。

（２）　　触媒表面温度５００℃で燃焼させても割れな
かった。

（３）完全燃焼が達成でき、本発明方法が有効な触媒支
持方法であることがわかった。

【図面の簡単な説明】

第１図ＡおよびＢは本発明方法により支持体に固定した
燃焼用触媒構造体の正面図およびその断面図、 第２図ＡおよびＢは従来法により支持体に固定した燃焼
用触媒構造体の正面図およびその断面図である。 第１図および第２図において、 ■・・・燃焼用触媒、２・・・アルミナセメント、３・
・・燃焼触媒、４・・・支持体。 第　１　図（Ａ） 第　１　図（Ｂ） 代理人　弁理士　　１）代　蒸　治

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 成形された燃焼用触媒を支持体に固定するにあたり、該
   触媒と支持体との間に、燃焼用触媒と支持体とのそれぞ
   れの熱膨張の差を吸収する機能を持った燃焼触媒を挟み
   込むことを特徴とする触媒支持方法。