JPH03217232A - 高温燃焼用触媒担体 - Google Patents
高温燃焼用触媒担体Info
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- JPH03217232A JPH03217232A JP2008162A JP816290A JPH03217232A JP H03217232 A JPH03217232 A JP H03217232A JP 2008162 A JP2008162 A JP 2008162A JP 816290 A JP816290 A JP 816290A JP H03217232 A JPH03217232 A JP H03217232A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/12—Silica and alumina
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は触媒燃焼等の高温の反応に使用される耐熱性に
優れた触媒担体に関する。
優れた触媒担体に関する。
[従来の技術]
触媒を用いて燃料を燃焼する触媒燃焼法は、従来の無触
媒での燃焼法に比較して燃焼温度が低下できることより
サーマルNOxの発生が少なくなり、公害防止の観点か
ら最近特に注目を集めている。
媒での燃焼法に比較して燃焼温度が低下できることより
サーマルNOxの発生が少なくなり、公害防止の観点か
ら最近特に注目を集めている。
ところで、触媒燃焼法では反応温度か1000℃を越え
るため、用いられる触媒には耐熱性が必要とされ、中で
も反応活性成分を高分散状態で保持する触媒担体には、
高温でもその保持状態を維持する高い耐熱性が要求され
る。触媒担体の重要な性質の一つに比表面積があるが、
反応活性成分を高分散状態で保持するためには触媒担体
の比表面積が充分大きいことが必要である。従って、耐
熱性の高い触媒担体とは、高温でも高比表面積を維持す
る担体でなければならず、具体的には10m27g以上
の比表面積を維持することが必要とされている。
るため、用いられる触媒には耐熱性が必要とされ、中で
も反応活性成分を高分散状態で保持する触媒担体には、
高温でもその保持状態を維持する高い耐熱性が要求され
る。触媒担体の重要な性質の一つに比表面積があるが、
反応活性成分を高分散状態で保持するためには触媒担体
の比表面積が充分大きいことが必要である。従って、耐
熱性の高い触媒担体とは、高温でも高比表面積を維持す
る担体でなければならず、具体的には10m27g以上
の比表面積を維持することが必要とされている。
現在、高比表面積をもつ耐熱性担体として最もよく使用
されているのはγ−アルミナを主体とするものである。
されているのはγ−アルミナを主体とするものである。
しかし、γ−アルミナは1200℃で熱転移と急激なシ
ンタリングを起こし、α−アルミナとなり、比表面積も
担体としての役割を果せなくなるほど小さくなる。
ンタリングを起こし、α−アルミナとなり、比表面積も
担体としての役割を果せなくなるほど小さくなる。
[発明が解決しようとする課題]
この問題点を解決するものとして、本発明者は既にアル
ミナと酸化ほう素からなる高温燃焼用触媒担体を提案し
てきている。
ミナと酸化ほう素からなる高温燃焼用触媒担体を提案し
てきている。
しかし、この担体の比表面積は1200℃で加熱したも
ので30 m”/g弱、1300℃で加熱したもので1
0 〜13 m”/gと高<、1200〜1300°C
では有効なものの、l400゜C前後で使用しようとす
ると焼結し、比表面積が4〜5 m27gと著しく低下
し、触媒担体として使用できないものである。
ので30 m”/g弱、1300℃で加熱したもので1
0 〜13 m”/gと高<、1200〜1300°C
では有効なものの、l400゜C前後で使用しようとす
ると焼結し、比表面積が4〜5 m27gと著しく低下
し、触媒担体として使用できないものである。
本発明の目的は、1400゜C前後でも触媒燃焼用とし
て最適な触媒担体の提供にある。
て最適な触媒担体の提供にある。
[課題を解決するための手段コ
上記課題を解決する本発明の高温燃焼用触媒担体は4〜
18重量%の二酸化ケイ素と3〜10重量%の酸化ほう
素を含む二酸化ケイ素と酸化ほう素とアルミナとの複合
酸化物であり、且つ、その比表面積が10 m”/g以
上を有する微細多孔質体である。
18重量%の二酸化ケイ素と3〜10重量%の酸化ほう
素を含む二酸化ケイ素と酸化ほう素とアルミナとの複合
酸化物であり、且つ、その比表面積が10 m”/g以
上を有する微細多孔質体である。
該多孔質体を製造するに際して使用できる二酸化ケイ素
原料はケイ酸ナトリウム、四塩化ケイ素等のケイ酸塩や
ンリカゾルであり、アルミナ原料は硝酸アルミニウム、
硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、アルミン酸ナト
リウム等の水可溶性アルミニウム塩であり、ほう素原料
は、オルトほう酸、メタほう酸、四ほう酸等、およびこ
れらの水可溶性塩類である。
原料はケイ酸ナトリウム、四塩化ケイ素等のケイ酸塩や
ンリカゾルであり、アルミナ原料は硝酸アルミニウム、
硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、アルミン酸ナト
リウム等の水可溶性アルミニウム塩であり、ほう素原料
は、オルトほう酸、メタほう酸、四ほう酸等、およびこ
れらの水可溶性塩類である。
また、本発明の高温燃焼用触媒担体は粉体のままでも使
用することができるが、円筒状、球状、ハニカム状など
の一般的な触媒担体としての形状でも使用しうる。
用することができるが、円筒状、球状、ハニカム状など
の一般的な触媒担体としての形状でも使用しうる。
[作用コ
本発明の高温燃焼用触媒担体において、SiOzの含量
を4〜18重量%(以下%と示す。)とし、B20,の
含量を5〜15%とするのは、この範囲外では1400
゜Cに長時間加熱された場合には、耐熱性が低下して焼
結をおこし、比表面積が著しく減少して、比表面積を触
媒担体として要求される1.0 m”/g以上に維持で
きなくなるからである。
を4〜18重量%(以下%と示す。)とし、B20,の
含量を5〜15%とするのは、この範囲外では1400
゜Cに長時間加熱された場合には、耐熱性が低下して焼
結をおこし、比表面積が著しく減少して、比表面積を触
媒担体として要求される1.0 m”/g以上に維持で
きなくなるからである。
?発明の触媒担体を製造する方法としては、混合法等の
一般的な触媒担体製造法が適用でき、例えば、硫酸アル
ミニウム水溶液とアルミン酸ナトリウム水溶液とを混命
し、加水分解し、生成したアルミナ水和物スラリーにケ
イ酸ナトリウム水溶液を添加してアルミナーシリカ水和
物を得、該水和物に、所定量のオルトほう酸水溶液を添
加し、混合し、乾燥し、次いで1200〜1400℃で
焼成することにより製造する方法が適用できる。
一般的な触媒担体製造法が適用でき、例えば、硫酸アル
ミニウム水溶液とアルミン酸ナトリウム水溶液とを混命
し、加水分解し、生成したアルミナ水和物スラリーにケ
イ酸ナトリウム水溶液を添加してアルミナーシリカ水和
物を得、該水和物に、所定量のオルトほう酸水溶液を添
加し、混合し、乾燥し、次いで1200〜1400℃で
焼成することにより製造する方法が適用できる。
本発明の触媒担体が高い耐熱性を有するのは、1200
〜1400゜Cで焼成された複合酸化物が安定で、かつ
耐熱性の高いムライト構造とほう酸アルミニウム構造と
を含む結晶からなるためであると推定される。すなわち
、一般にムライト構造は3AIJm・2SiO■の組成
からなり、ほう酸アルミニウム構造は9AI.O.・2
B20.の組成からなり、共に斜方晶系の結晶構造を採
っているが、本発明の触媒担体では、過剰のAIxOx
がムライト中に固溶し、この過剰のAhOi と8■0
,とが結合して、?AI.O.・2B20m相を形成し
て高い耐熱性を発揮しているものと思われる。
〜1400゜Cで焼成された複合酸化物が安定で、かつ
耐熱性の高いムライト構造とほう酸アルミニウム構造と
を含む結晶からなるためであると推定される。すなわち
、一般にムライト構造は3AIJm・2SiO■の組成
からなり、ほう酸アルミニウム構造は9AI.O.・2
B20.の組成からなり、共に斜方晶系の結晶構造を採
っているが、本発明の触媒担体では、過剰のAIxOx
がムライト中に固溶し、この過剰のAhOi と8■0
,とが結合して、?AI.O.・2B20m相を形成し
て高い耐熱性を発揮しているものと思われる。
なお、焼成温度を1200〜1400℃とするのは、本
発明の触媒担体はこの温度で使用されるからである。
発明の触媒担体はこの温度で使用されるからである。
[実施例−1]
内容積30 リットルの攪はん機付きステンレス反応槽
に水16.5 リットルを入れ、これにアルミナとして
258gを含む硫酸アルミニウム水溶液3180 gを
くわえ、70゜Cまで加温し、保持し、攪はんしつつア
ルミナとして425gを含むアルミン酸ナトリウム水溶
液を滴下してpH9.0のアルミナ水和物スラリーを得
た。次いで、該スラリーに濃度30%の硝酸38 gを
加えてpHを5.4とし、次いで、攪はんしつつ、Sf
O■として170gを含む硅酸ナトリウム溶液1215
gを滴下してpH8.5のアルミナーシリカ混合水和
物を得、ろ過し、洗浄し、噴霧乾燥してアルミナーシリ
力水和物粉体を得た。このアルミナーシリ力水和物粉体
650 g (アルミナ・シリカとして507g)に、
試薬特級のオルトほう酸47.2 g (B.O.とじ
て 26.7g)を80゜Cの温水1180 ミリリ
ノトルで溶解して得た溶液を加え、30分間攪はんしス
ラリーを得、この一部を110°Cで24時間乾燥し、
さらに電気炉で1300゜Cで3時間焼成しAI.0.
76。0%、S+Oa 19.0%、BzOs
5.0%の高温燃焼用触媒担体A−1を得た。次いで
、前記スラリーの残部を二一ダーで加熱捏和し、直径1
.5mmのダイスを有する押出し成型機により成型し、
乾燥し、電気炉で1300℃で3時間の焼成を行い、8
20g 15%の高温燃焼用触媒担体A2を得た。こ
れらの担体の比表面積を窒素を用いたBET法により測
定したところ、それぞれ27、26各m”/gであり、
いずれもl300゜Cで触媒担体として充分使用できる
ものであることがわかった。
に水16.5 リットルを入れ、これにアルミナとして
258gを含む硫酸アルミニウム水溶液3180 gを
くわえ、70゜Cまで加温し、保持し、攪はんしつつア
ルミナとして425gを含むアルミン酸ナトリウム水溶
液を滴下してpH9.0のアルミナ水和物スラリーを得
た。次いで、該スラリーに濃度30%の硝酸38 gを
加えてpHを5.4とし、次いで、攪はんしつつ、Sf
O■として170gを含む硅酸ナトリウム溶液1215
gを滴下してpH8.5のアルミナーシリカ混合水和
物を得、ろ過し、洗浄し、噴霧乾燥してアルミナーシリ
力水和物粉体を得た。このアルミナーシリ力水和物粉体
650 g (アルミナ・シリカとして507g)に、
試薬特級のオルトほう酸47.2 g (B.O.とじ
て 26.7g)を80゜Cの温水1180 ミリリ
ノトルで溶解して得た溶液を加え、30分間攪はんしス
ラリーを得、この一部を110°Cで24時間乾燥し、
さらに電気炉で1300゜Cで3時間焼成しAI.0.
76。0%、S+Oa 19.0%、BzOs
5.0%の高温燃焼用触媒担体A−1を得た。次いで
、前記スラリーの残部を二一ダーで加熱捏和し、直径1
.5mmのダイスを有する押出し成型機により成型し、
乾燥し、電気炉で1300℃で3時間の焼成を行い、8
20g 15%の高温燃焼用触媒担体A2を得た。こ
れらの担体の比表面積を窒素を用いたBET法により測
定したところ、それぞれ27、26各m”/gであり、
いずれもl300゜Cで触媒担体として充分使用できる
ものであることがわかった。
[実施例−2]
オルトほう酸の添加量を変え、実施例−1のAlを得る
製造方法を用いてAI20s 77.6%、St02
19.4%、B.0. 3.0%の高温燃焼用触媒担
体B−1とAI.0. 72.0%、StOa 1
8.0%、B.0. 10.0%の高温燃焼用触媒担
体C−1とを製造し、実施例−1のA−2を得る製造方
法を用いてAI.0. 77.6%、Stow 1
9. 4%、B,0,3.0%の高温燃焼用触媒担体B
−2と、Alias72.0%、SiOx 18.0
%、820S 10.0%の高温燃焼用触媒担体C−
2とを製造し、実施例−1と同様にしてそれぞれの比表
面積を測定した。その結果、高温燃焼用触媒担体B−1
、C−1、B一2、C−2の比表面積はそれぞれ22、
23、22、23各m”/gであり、いずれも1300
℃で触媒担体として充分使用できるものであることがわ
かった。
製造方法を用いてAI20s 77.6%、St02
19.4%、B.0. 3.0%の高温燃焼用触媒担
体B−1とAI.0. 72.0%、StOa 1
8.0%、B.0. 10.0%の高温燃焼用触媒担
体C−1とを製造し、実施例−1のA−2を得る製造方
法を用いてAI.0. 77.6%、Stow 1
9. 4%、B,0,3.0%の高温燃焼用触媒担体B
−2と、Alias72.0%、SiOx 18.0
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2とを製造し、実施例−1と同様にしてそれぞれの比表
面積を測定した。その結果、高温燃焼用触媒担体B−1
、C−1、B一2、C−2の比表面積はそれぞれ22、
23、22、23各m”/gであり、いずれも1300
℃で触媒担体として充分使用できるものであることがわ
かった。
[実施例−3]
実施例−1のA−1を得る方法と同様にして、AI.0
. 90.2%、Sin24,ll%、BJs 5
.0%の高温燃焼用触媒担体D−1とAIm0. 8
4.6%、Sl02 10.5%、B.0. 5.
0%の高温燃焼用触媒担体E−1とを製造し、各触媒担
体の比表面積を実施例−1と同様に測定した。その結果
、高温燃焼用触媒担体D−1の比表面積は24 m”/
gであり、E−1の比表面積は28 m”/gであり、
いずれも 1300゜Cで触媒担体として充分使用でき
るものであることがわかった。
. 90.2%、Sin24,ll%、BJs 5
.0%の高温燃焼用触媒担体D−1とAIm0. 8
4.6%、Sl02 10.5%、B.0. 5.
0%の高温燃焼用触媒担体E−1とを製造し、各触媒担
体の比表面積を実施例−1と同様に測定した。その結果
、高温燃焼用触媒担体D−1の比表面積は24 m”/
gであり、E−1の比表面積は28 m”/gであり、
いずれも 1300゜Cで触媒担体として充分使用でき
るものであることがわかった。
[実施例−41
前記の高温燃焼用触媒担体A−3 D−1,E1をさら
に1400゜Cで3時間焼成し、それぞれの比表面積を
実施例−1と同様に測定した。その結果、この高温燃焼
用触媒担体の比表面積はそれぞれIL 10、12各m
2/gであり、本発明の高温燃焼用触媒担体がl400
°C使用できることがわかった。
に1400゜Cで3時間焼成し、それぞれの比表面積を
実施例−1と同様に測定した。その結果、この高温燃焼
用触媒担体の比表面積はそれぞれIL 10、12各m
2/gであり、本発明の高温燃焼用触媒担体がl400
°C使用できることがわかった。
[比較例−l]
内容積30 リットルの攪はん機付きステンレス反応槽
に水16.5 リノトルを加え、70℃まで加温し、保
持し、アルミナとして258gを含む硫酸アルミニウム
水溶液3180 gとアルミナとして425gを含むア
ルミン酸ナトリウム水溶液とを、pHが8〜8.5に維
持されるように同時に、15分間かけて添加、混合して
アルミナ水和物スラリーを得た。次いで、該スラリーを
ろ過し、洗浄し、噴霧乾燥してアルミナ水和物を得た。
に水16.5 リノトルを加え、70℃まで加温し、保
持し、アルミナとして258gを含む硫酸アルミニウム
水溶液3180 gとアルミナとして425gを含むア
ルミン酸ナトリウム水溶液とを、pHが8〜8.5に維
持されるように同時に、15分間かけて添加、混合して
アルミナ水和物スラリーを得た。次いで、該スラリーを
ろ過し、洗浄し、噴霧乾燥してアルミナ水和物を得た。
このアルミナ水和物650 g (アルミナとして50
7g)に、試薬特級のオルトほう酸158.4 g (
B20.とじて89.5 g)を80°Cの温水396
0 ミリリットルで溶解して得た溶液を加え、30分間
攪はんしスラリーを得、この一部を110°Cで24時
間乾燥し、さらに電気炉で1300℃で3時間焼成しB
,0.15%の高温燃焼用触媒担体R−1を得た。次い
で、前記スラリーの残部を二一グーで加熱混和し、直径
1.5mmのダイスを有する押出し成形機により成形し
、乾燥し、電気炉でl300゜Cで3時間の焼成を行い
、BxOs 15%の高温燃焼用触媒担体R−2を得
た。これらの担体の比表面積を実施例−1と同様により
測定したところ、それぞれ?3、12各m”/gであり
、1300゜Cでは、本発明の触媒担体より劣るものの
高温燃焼用触媒担体として充分使用できるものであるこ
とがわかった。
7g)に、試薬特級のオルトほう酸158.4 g (
B20.とじて89.5 g)を80°Cの温水396
0 ミリリットルで溶解して得た溶液を加え、30分間
攪はんしスラリーを得、この一部を110°Cで24時
間乾燥し、さらに電気炉で1300℃で3時間焼成しB
,0.15%の高温燃焼用触媒担体R−1を得た。次い
で、前記スラリーの残部を二一グーで加熱混和し、直径
1.5mmのダイスを有する押出し成形機により成形し
、乾燥し、電気炉でl300゜Cで3時間の焼成を行い
、BxOs 15%の高温燃焼用触媒担体R−2を得
た。これらの担体の比表面積を実施例−1と同様により
測定したところ、それぞれ?3、12各m”/gであり
、1300゜Cでは、本発明の触媒担体より劣るものの
高温燃焼用触媒担体として充分使用できるものであるこ
とがわかった。
次いで、これらの高温燃焼用触媒担体を1400゜Cに
3時間加熱し、同様に比表面積を測定したところそれぞ
れ5、4各m”/gであり、1400゜Cでは高温燃焼
用触媒担体としては使用できないものであることがわか
った。
3時間加熱し、同様に比表面積を測定したところそれぞ
れ5、4各m”/gであり、1400゜Cでは高温燃焼
用触媒担体としては使用できないものであることがわか
った。
[比較例−2]
実施例−1と同様にして得たアルミナーシリ力水和物粉
体を電気炉で1300℃で3時間焼成しA1■o,
ao.o%、Sin. 20.0%のアルミナーシリ
カ複合酸化物担体R−3を得た。次いで、アルミナーシ
リカ水和物スラリーを二−ダーで加熱捏和し、直径1.
5mmのダイスを有する押出し成型機により成型し、乾
燥し、電気炉で1300°Cで3時間の焼成を行い、B
ass 15%の高温燃焼用触媒担体R−4を得た。
体を電気炉で1300℃で3時間焼成しA1■o,
ao.o%、Sin. 20.0%のアルミナーシリ
カ複合酸化物担体R−3を得た。次いで、アルミナーシ
リカ水和物スラリーを二−ダーで加熱捏和し、直径1.
5mmのダイスを有する押出し成型機により成型し、乾
燥し、電気炉で1300°Cで3時間の焼成を行い、B
ass 15%の高温燃焼用触媒担体R−4を得た。
これらの担体の比表面積を実施例−1と同様に測定した
ところ、それぞれt7 m2/gであり、1300゜C
では本発明の触媒担体より劣るものの高温燃焼用触媒担
体として充分使用できるものであることがわかった。
ところ、それぞれt7 m2/gであり、1300゜C
では本発明の触媒担体より劣るものの高温燃焼用触媒担
体として充分使用できるものであることがわかった。
次いで、これらの高温燃焼用触媒担体を1400゜Cに
3時間加熱し、同様に比表面積を測定したところそれぞ
れ5、4各m”/gであり、1400°Cでは高温燃焼
用触媒担体としては使用できないものであることがわか
った。
3時間加熱し、同様に比表面積を測定したところそれぞ
れ5、4各m”/gであり、1400°Cでは高温燃焼
用触媒担体としては使用できないものであることがわか
った。
[発明の効果コ
本発明の担体はl400゜Cでも優れた耐熱性を有し、
且つ高比表面積をもつために1200〜l300゜Cの
みならず、1400゜Cという高温でも触媒燃焼用触媒
担体として使用することができる。
且つ高比表面積をもつために1200〜l300゜Cの
みならず、1400゜Cという高温でも触媒燃焼用触媒
担体として使用することができる。
Claims (1)
- 10m^2/g以上の比表面積を有し、4〜18重量%
の二酸化ケイ素と3〜10重量%の酸化ほう素と残部が
アルミナからなる二酸化ケイ素と酸化ほう素とアルミナ
との複合酸化物であることを特徴とする高温燃焼用触媒
担体。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008162A JPH07114958B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 高温燃焼用触媒担体 |
US07/640,842 US5106812A (en) | 1990-01-19 | 1991-01-14 | Catalyst carrier for use in high-temperature combustion |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008162A JPH07114958B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 高温燃焼用触媒担体 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03217232A true JPH03217232A (ja) | 1991-09-25 |
JPH07114958B2 JPH07114958B2 (ja) | 1995-12-13 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008162A Expired - Fee Related JPH07114958B2 (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 高温燃焼用触媒担体 |
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US6083859A (en) * | 1996-06-19 | 2000-07-04 | Degussa-Huls Ag | Boron oxide-silicon dioxide mixed oxide |
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USD727852S1 (en) | 2012-04-13 | 2015-04-28 | Fci Americas Technology Llc | Ground shield for a right angle electrical connector |
US8944831B2 (en) | 2012-04-13 | 2015-02-03 | Fci Americas Technology Llc | Electrical connector having ribbed ground plate with engagement members |
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USD751507S1 (en) | 2012-07-11 | 2016-03-15 | Fci Americas Technology Llc | Electrical connector |
US9543703B2 (en) | 2012-07-11 | 2017-01-10 | Fci Americas Technology Llc | Electrical connector with reduced stack height |
CN103816940B (zh) * | 2012-11-19 | 2019-03-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种氧化铝载体及其制备方法 |
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---|---|---|---|---|
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US2392588A (en) * | 1944-05-09 | 1946-01-08 | Shell Dev | Catalytic treatment of carbonaceous materials |
NL86849C (ja) * | 1953-12-18 | 1900-01-01 | ||
FR1146854A (fr) * | 1955-03-09 | 1957-11-15 | Daimler Benz Ag | Dispositif pour l'absorption d'une pression de palier, en particulier sur des mécanismes hydrostatiques |
US3856705A (en) * | 1972-07-07 | 1974-12-24 | Union Oil Co | Aluminum borate catalyst compositions |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP2008162A patent/JPH07114958B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-01-14 US US07/640,842 patent/US5106812A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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