JPH034251B2 - - Google Patents
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- JPH034251B2 JPH034251B2 JP56099166A JP9916681A JPH034251B2 JP H034251 B2 JPH034251 B2 JP H034251B2 JP 56099166 A JP56099166 A JP 56099166A JP 9916681 A JP9916681 A JP 9916681A JP H034251 B2 JPH034251 B2 JP H034251B2
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Landscapes
- Gas Burners (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は接触燃焼装置の触媒、特に高温燃焼用
触媒に関する。
触媒に関する。
重油、原油、天然ガスなどの気体状燃料を使用
する発電プラント、即ち気体状燃料をバーナーに
より有炎燃焼させて熱源を得て蒸気を作つて発電
するプラントにおいては、排ガス中に大気汚染の
要因となる窒素酸化物を含むのをまぬがれること
ができない。そこでその除去の強い要望にもとづ
き、例えば300〜400℃の温度で触媒の存在下にお
いて、排気ガス中の窒素酸化物をアンモニアなど
の還元性ガスによつて窒素に還元することが行わ
れ始めている。しかしこの方法は装置が大形高価
であつて取扱いが面倒であるなどの難点がある。
そこで最近触媒を用いた接触燃焼法を応用した発
電方法が提案されている。この方法は第１図に示
すように、燃料濃度が爆発限界外となるように混
合器１において混合された空気２と燃料３の混合
気体４を、触媒５を備えた接触燃焼装置６に加え
て接触燃焼を行わせ、その熱エネルギーを熱交換
器７により回収して発電するものである。この方
法は無炎燃焼であるので、従来のバーナーによる
有炎燃焼のように、排ガス８中に窒素酸化物が含
まれるのを著しく抑制できる。従つて上記したよ
うな大形高価な排煙脱硝装置を必要とせず、しか
も使用触媒も少量ですむのでバーナーによる従来
の燃焼装置に比べて小形化できるなどのすぐれた
利点を有する。
する発電プラント、即ち気体状燃料をバーナーに
より有炎燃焼させて熱源を得て蒸気を作つて発電
するプラントにおいては、排ガス中に大気汚染の
要因となる窒素酸化物を含むのをまぬがれること
ができない。そこでその除去の強い要望にもとづ
き、例えば300〜400℃の温度で触媒の存在下にお
いて、排気ガス中の窒素酸化物をアンモニアなど
の還元性ガスによつて窒素に還元することが行わ
れ始めている。しかしこの方法は装置が大形高価
であつて取扱いが面倒であるなどの難点がある。
そこで最近触媒を用いた接触燃焼法を応用した発
電方法が提案されている。この方法は第１図に示
すように、燃料濃度が爆発限界外となるように混
合器１において混合された空気２と燃料３の混合
気体４を、触媒５を備えた接触燃焼装置６に加え
て接触燃焼を行わせ、その熱エネルギーを熱交換
器７により回収して発電するものである。この方
法は無炎燃焼であるので、従来のバーナーによる
有炎燃焼のように、排ガス８中に窒素酸化物が含
まれるのを著しく抑制できる。従つて上記したよ
うな大形高価な排煙脱硝装置を必要とせず、しか
も使用触媒も少量ですむのでバーナーによる従来
の燃焼装置に比べて小形化できるなどのすぐれた
利点を有する。
ところでこの場合排ガス中の未燃焼分、例えば
炭化水素や一酸化炭素などの有害成分を含まない
ようにし、また効率よく熱エネルギーを回収する
ためには、燃焼温度が接触燃焼装置の構成材料な
どの熱的破損を招くことがない程度に高温である
ことが望ましく、このためには酸化第二鉄、酸化
ニツケル、酸化クロムその他金属酸化物触媒が適
当である。しかしこれらの触媒は反応開始温度が
高いため、高温の予熱装置を用いて燃焼を開始し
なければならない欠点がある。一方燃焼装置の小
形化に応えるためには、少量の触媒で活溌な接触
反応を起す、高酸化触媒である白金やパラジウム
などの貴金属触媒が望ましく、またその反応開始
温度も低いことから、低温の予熱により燃焼を開
始できる利点がある。しかし貴金属触媒の使用温
度は、1000℃以上の温度で使用できる金属酸化物
触媒に比べて300〜500℃程度と低く、燃焼温度が
1000℃以上の高温となると容易に蒸発して寿命が
急速に低下するため、交換のための手数を要する
ばかりか、保守費が高価となる難点がある。従つ
て接触燃焼の利用による発電をよりよい形で実現
するためには、なるべく高酸化であつて長寿命な
触媒の開発が必要である。
炭化水素や一酸化炭素などの有害成分を含まない
ようにし、また効率よく熱エネルギーを回収する
ためには、燃焼温度が接触燃焼装置の構成材料な
どの熱的破損を招くことがない程度に高温である
ことが望ましく、このためには酸化第二鉄、酸化
ニツケル、酸化クロムその他金属酸化物触媒が適
当である。しかしこれらの触媒は反応開始温度が
高いため、高温の予熱装置を用いて燃焼を開始し
なければならない欠点がある。一方燃焼装置の小
形化に応えるためには、少量の触媒で活溌な接触
反応を起す、高酸化触媒である白金やパラジウム
などの貴金属触媒が望ましく、またその反応開始
温度も低いことから、低温の予熱により燃焼を開
始できる利点がある。しかし貴金属触媒の使用温
度は、1000℃以上の温度で使用できる金属酸化物
触媒に比べて300〜500℃程度と低く、燃焼温度が
1000℃以上の高温となると容易に蒸発して寿命が
急速に低下するため、交換のための手数を要する
ばかりか、保守費が高価となる難点がある。従つ
て接触燃焼の利用による発電をよりよい形で実現
するためには、なるべく高酸化であつて長寿命な
触媒の開発が必要である。
本発明は上記の如き要求に応えうる触媒の提供
を目的とするもので、次に図面を用いてその詳細
を説明する。
を目的とするもので、次に図面を用いてその詳細
を説明する。
本発明の特徴とするところは、貴金属または貴
金属を含む触媒の表面を耐熱性のコーチング材で
被覆して接触燃焼を行わせることにあり、その厚
さ、粗密などにより貴金属触媒の蒸発量を調節し
うるようにした触媒である。
金属を含む触媒の表面を耐熱性のコーチング材で
被覆して接触燃焼を行わせることにあり、その厚
さ、粗密などにより貴金属触媒の蒸発量を調節し
うるようにした触媒である。
第２図は本発明の一実施例を示す一部断面斜視
図であつて、図において９は担体、１０は触媒
層、１１はコーチング材である。即ち触媒材とし
て白金、パラジウム、ルテニウムなどの貴金属触
媒の単体またはその任意単体の混合物に、酸化第
二鉄、酸化ニツケル、酸化コバルトなどの金属酸
化物触媒材の巣体またはその任意巣体の混合物を
混和した触媒材を作る。そしてこれを第２図に示
すように耐熱材で作られた担体９、例えばアルミ
ナ、ジルコニヤなどにより作られた平板状或いは
多角柱状（図では平板状を示す）の担体９に担持
させて触媒層１０を形成したのち、触媒層１０の
表面を耐熱コーチング材１１例えばアルミナ、ジ
ルコニヤなどの耐熱材により被覆し、このコーチ
ング材のもつ微少細孔を介して燃料と接触反応を
発生するようにし、またその厚さ、被着の粗密な
どの調節により貴金属触媒の蒸発量を調節できる
ようにしたものである。
図であつて、図において９は担体、１０は触媒
層、１１はコーチング材である。即ち触媒材とし
て白金、パラジウム、ルテニウムなどの貴金属触
媒の単体またはその任意単体の混合物に、酸化第
二鉄、酸化ニツケル、酸化コバルトなどの金属酸
化物触媒材の巣体またはその任意巣体の混合物を
混和した触媒材を作る。そしてこれを第２図に示
すように耐熱材で作られた担体９、例えばアルミ
ナ、ジルコニヤなどにより作られた平板状或いは
多角柱状（図では平板状を示す）の担体９に担持
させて触媒層１０を形成したのち、触媒層１０の
表面を耐熱コーチング材１１例えばアルミナ、ジ
ルコニヤなどの耐熱材により被覆し、このコーチ
ング材のもつ微少細孔を介して燃料と接触反応を
発生するようにし、またその厚さ、被着の粗密な
どの調節により貴金属触媒の蒸発量を調節できる
ようにしたものである。
このようにすれば貴金属触媒の蒸発を防いでそ
の寿命の延長を図ることができる。またこの実施
例の触媒では、反応開始温度の低い貴金属触媒に
より低い温度の予熱により接触燃焼を開始し、こ
れが引金となつて金属酸化物触媒による接触燃焼
が行われる。また金属酸化物触媒に貴金属触媒が
混合されているので、金属酸化物のみの場合に比
してそれだけ活溌な接触反応が行われるので触媒
を小型化できる。次に本発明の製造例について説
明する。
の寿命の延長を図ることができる。またこの実施
例の触媒では、反応開始温度の低い貴金属触媒に
より低い温度の予熱により接触燃焼を開始し、こ
れが引金となつて金属酸化物触媒による接触燃焼
が行われる。また金属酸化物触媒に貴金属触媒が
混合されているので、金属酸化物のみの場合に比
してそれだけ活溌な接触反応が行われるので触媒
を小型化できる。次に本発明の製造例について説
明する。
担体にアルフア・アルミナ、触媒材に白金、コ
ーチング材にガンマ・アルミナを用いた触媒の場
合を次に記す。まず、厚み２mm、縦20mm、横10mm
の平板状アルフア・アルミナ担体を予め用意した
0.2kmol・m-3の塩化白金酸溶液中に室温下で30
分間浸し、その後空気雰囲気中120℃で２時間乾
燥、800℃で１時間焼成する。この操作を２回繰
り返した後、さらに水素気流中500℃で30分間還
元処理して所定量の白金を担体に担持させる。次
に白金を担持したアルフア・アルミナをコロイド
状に分散されたガンマ・アルミナの0.2kmol・
m-3溶液に室温下で30分間浸し、その後空気雰囲
気中120℃で２時間乾燥、800℃で１時間焼成す
る。以上の操作により、本発明による0.1wt％ガ
ンマ・アルミナ／0.2wt％白金／アルフア・アル
ミナ（担持量は全重量に対する百分率で表わし
た）の触媒を製造できる。なお、触媒材の白金お
よびコーチング材のガンマ・アルミナの担持量
は、原料溶液の濃度および含浸−乾燥−焼成操作
の繰り返し回数を変化させることによつて任意に
調節できる。
ーチング材にガンマ・アルミナを用いた触媒の場
合を次に記す。まず、厚み２mm、縦20mm、横10mm
の平板状アルフア・アルミナ担体を予め用意した
0.2kmol・m-3の塩化白金酸溶液中に室温下で30
分間浸し、その後空気雰囲気中120℃で２時間乾
燥、800℃で１時間焼成する。この操作を２回繰
り返した後、さらに水素気流中500℃で30分間還
元処理して所定量の白金を担体に担持させる。次
に白金を担持したアルフア・アルミナをコロイド
状に分散されたガンマ・アルミナの0.2kmol・
m-3溶液に室温下で30分間浸し、その後空気雰囲
気中120℃で２時間乾燥、800℃で１時間焼成す
る。以上の操作により、本発明による0.1wt％ガ
ンマ・アルミナ／0.2wt％白金／アルフア・アル
ミナ（担持量は全重量に対する百分率で表わし
た）の触媒を製造できる。なお、触媒材の白金お
よびコーチング材のガンマ・アルミナの担持量
は、原料溶液の濃度および含浸−乾燥−焼成操作
の繰り返し回数を変化させることによつて任意に
調節できる。
以上本発明を一実施例について説明したが、触
媒を貴金属のみによつて構成した場合にも勿論適
用できることはいうまでもない。また例えば第３
図に示す斜視図のように、通気孔１２を有する格
子状の担体９の表面に触媒層１０を形成し、その
上を蒸発量抑制用の被覆１１を設けた形とするな
ど、担体の形状を変えうることはいうまでもな
い。
媒を貴金属のみによつて構成した場合にも勿論適
用できることはいうまでもない。また例えば第３
図に示す斜視図のように、通気孔１２を有する格
子状の担体９の表面に触媒層１０を形成し、その
上を蒸発量抑制用の被覆１１を設けた形とするな
ど、担体の形状を変えうることはいうまでもな
い。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば反応活溌にして寿命の長い触媒を提供できるも
ので、実用上の効果は大である。
ば反応活溌にして寿命の長い触媒を提供できるも
ので、実用上の効果は大である。
第１図は接触燃焼装置による発電の説明図、第
２図は本発明の一実施例を示す一部断面斜視図、
第３図は他の形状例を示す斜視図である。 １……混合器、２……空気（（含酸素気体）、３
……燃料、４……混合気体、５……触媒、６……
接触燃焼装置、７……熱交換器、８……燃焼排ガ
ス、９……耐熱性担体、１０……触媒層、１１…
…耐熱性コーチング層。
２図は本発明の一実施例を示す一部断面斜視図、
第３図は他の形状例を示す斜視図である。 １……混合器、２……空気（（含酸素気体）、３
……燃料、４……混合気体、５……触媒、６……
接触燃焼装置、７……熱交換器、８……燃焼排ガ
ス、９……耐熱性担体、１０……触媒層、１１…
…耐熱性コーチング層。
Claims (1)
- １ 耐熱性の担体に貴金属を含む触媒体を担持さ
せた接触燃焼用触媒において、前記貴金属を含む
触媒表面を多孔性の耐熱材で被覆したことを特徴
とする接触燃焼用触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9916681A JPS583641A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 接触燃焼用触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9916681A JPS583641A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 接触燃焼用触媒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583641A JPS583641A (ja) | 1983-01-10 |
| JPH034251B2 true JPH034251B2 (ja) | 1991-01-22 |
Family
ID=14240058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9916681A Granted JPS583641A (ja) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | 接触燃焼用触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS583641A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6095424U (ja) * | 1983-12-06 | 1985-06-29 | バブコツク日立株式会社 | 触媒燃焼式家庭用ガス熱器具 |
| JPS60174578U (ja) * | 1984-01-24 | 1985-11-19 | 中川 進 | 発熱板 |
| JPS60141782U (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-19 | 中川 進 | 固形殺虫剤等加熱用の発熱ユニット |
| JPH0738679B2 (ja) * | 1990-03-08 | 1995-04-26 | キヤノン株式会社 | カラー画像記録装置 |
| KR100387049B1 (ko) * | 2000-11-23 | 2003-06-12 | 주식회사 베스트코리아 | 브라운가스용 중온 촉매방법 |
| KR100502836B1 (ko) * | 2002-08-08 | 2005-07-25 | 주식회사 한국촉매 | 원심탈수기를 이용한 이원금속촉매 제조방법 |
| CN105709854B (zh) * | 2014-12-05 | 2018-11-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种金属基体催化燃烧催化剂及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5095188A (ja) * | 1973-12-27 | 1975-07-29 | ||
| JPS55152551A (en) * | 1979-05-15 | 1980-11-27 | Mazda Motor Corp | Cleaning catalyst for exhaust gas of automobile |
-
1981
- 1981-06-26 JP JP9916681A patent/JPS583641A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5095188A (ja) * | 1973-12-27 | 1975-07-29 | ||
| JPS55152551A (en) * | 1979-05-15 | 1980-11-27 | Mazda Motor Corp | Cleaning catalyst for exhaust gas of automobile |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS583641A (ja) | 1983-01-10 |
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