JPH05192583A - 無機繊維を含有する脱硝触媒およびその製造方法 - Google Patents
無機繊維を含有する脱硝触媒およびその製造方法Info
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- JPH05192583A JPH05192583A JP4008649A JP864992A JPH05192583A JP H05192583 A JPH05192583 A JP H05192583A JP 4008649 A JP4008649 A JP 4008649A JP 864992 A JP864992 A JP 864992A JP H05192583 A JPH05192583 A JP H05192583A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガラス繊維などの無機繊維表面の撥水性を取
り除き、触媒ペーストとの親和性を増した状態でこれら
を混練して、無機繊維の偏在をなくして無機繊維による
触媒強度向上効果を十分に発揮させる。 【構成】 界面活性剤を含有する水と無機繊維とを混練
してパルプ状としたのち、これにチタン、バナジウム、
モリブデン、タングステンなどの触媒成分または触媒担
体成分を一種以上加えて混練して触媒または触媒担体ペ
ーストを得る。これを成形、乾燥、焼成する。
り除き、触媒ペーストとの親和性を増した状態でこれら
を混練して、無機繊維の偏在をなくして無機繊維による
触媒強度向上効果を十分に発揮させる。 【構成】 界面活性剤を含有する水と無機繊維とを混練
してパルプ状としたのち、これにチタン、バナジウム、
モリブデン、タングステンなどの触媒成分または触媒担
体成分を一種以上加えて混練して触媒または触媒担体ペ
ーストを得る。これを成形、乾燥、焼成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無機繊維を含有する脱
硝触媒およびその製造方法に係り、特にアンモニア接触
還元用脱硝触媒として使用される強度の高い無機繊維を
含有する脱硝触媒およびその製造方法に関する。
硝触媒およびその製造方法に係り、特にアンモニア接触
還元用脱硝触媒として使用される強度の高い無機繊維を
含有する脱硝触媒およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電所、各種工場、自動車などから排出
される排煙中のＮＯｘは、光化学スモッグや酸性雨の原
因物質であり、その効果的な除去方法として、アンモニ
ア（ＮＨ3 ）を還元剤とし触媒を介した選択的接触還元
による排煙脱硝法が火力発電所を中心に幅広く用いられ
ている。触媒には、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）またはタングステン（Ｗ）を活性成分にした酸化チ
タン（ＴｉＯ2 ）系触媒が使用されており、特に活性成
分の１つとしてバナジウムを含むものは活性が高いだけ
でなく、排ガス中に含まれている不純物による劣化が小
さいこと、より低温から使用できることなどから、現在
の脱硝触媒の主流になっている（特開昭５０−１２８６
８１号公報等）。
される排煙中のＮＯｘは、光化学スモッグや酸性雨の原
因物質であり、その効果的な除去方法として、アンモニ
ア（ＮＨ3 ）を還元剤とし触媒を介した選択的接触還元
による排煙脱硝法が火力発電所を中心に幅広く用いられ
ている。触媒には、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）またはタングステン（Ｗ）を活性成分にした酸化チ
タン（ＴｉＯ2 ）系触媒が使用されており、特に活性成
分の１つとしてバナジウムを含むものは活性が高いだけ
でなく、排ガス中に含まれている不純物による劣化が小
さいこと、より低温から使用できることなどから、現在
の脱硝触媒の主流になっている（特開昭５０−１２８６
８１号公報等）。
【０００３】これらの触媒は粒状、板状、またはハニカ
ム状に成形され触媒反応器内に充填されて上記目的の排
ガス処理に供される。現在接触アンモニア還元脱硝法は
主に発電用ボイラを初めとする大容量ボイラ、ガスター
ビンなどの排ガス浄化に使用されており、プラント当た
り数百ｍ3 〜千ｍ3 の触媒が用いられ、２〜１０数年間
触媒の交換をせずに使用されるのが通例である。このよ
うな用途に使用される触媒には大きな形状であることの
ほか、長期間触媒の摩耗や欠損の起きない高強度である
ことが要求される。
ム状に成形され触媒反応器内に充填されて上記目的の排
ガス処理に供される。現在接触アンモニア還元脱硝法は
主に発電用ボイラを初めとする大容量ボイラ、ガスター
ビンなどの排ガス浄化に使用されており、プラント当た
り数百ｍ3 〜千ｍ3 の触媒が用いられ、２〜１０数年間
触媒の交換をせずに使用されるのが通例である。このよ
うな用途に使用される触媒には大きな形状であることの
ほか、長期間触媒の摩耗や欠損の起きない高強度である
ことが要求される。
【０００４】このため触媒強度を向上するために触媒中
に無機繊維を添加して補強する方法（特開昭５２−６５
１９１号公報）、触媒の成形時に無機もしくは有機バイ
ンダーを添加して緻密な触媒体を得る方法（特開昭５２
−１２２２９３号公報）、または高温で焼成し触媒粒子
を焼結させて高強度成形体を得る方法など多くの発明が
なされている。中でも無機繊維を添加する方法は焼結体
の脆さを改善でき大型高強度触媒を得易く広く一般に用
いられている。
に無機繊維を添加して補強する方法（特開昭５２−６５
１９１号公報）、触媒の成形時に無機もしくは有機バイ
ンダーを添加して緻密な触媒体を得る方法（特開昭５２
−１２２２９３号公報）、または高温で焼成し触媒粒子
を焼結させて高強度成形体を得る方法など多くの発明が
なされている。中でも無機繊維を添加する方法は焼結体
の脆さを改善でき大型高強度触媒を得易く広く一般に用
いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術ではあら
かじめ触媒または触媒担体成分粉末に必要に応じてバイ
ンダー成分と水とを混練しペーストまたは粘土状にした
ものの中に無機繊維を混ぜる方法がとられていた。一般
にシリカ・アルミナ繊維や無アルカリガラス繊維などの
無機繊維は元来水との親和性が低い上、各種鉱物油を用
いて紡糸されるため繊維表面に微量の油がコーティング
され撥水性がさらに強くなっている。このような無機繊
維を上記のように触媒ペーストに混入させようとすると
ペーストを無機繊維がはじいてしまい無機繊維だけが図
３（Ａ）のように大きな塊になって容易に混ざらない。
それをさらに混練して混ぜようとすると無機繊維の塊は
圧縮されて緻密になると同時に切断されてペースト中に
小さな堅い塊になって分散した図３（Ｂ）のようにな
る。この状態から無機繊維がペーストの中に均一に分散
した状態にするのはきわめて難しい。このため従来技術
では大なり小なり図３（Ｂ）の状態で触媒ペーストを使
用せざるを得なかった。
かじめ触媒または触媒担体成分粉末に必要に応じてバイ
ンダー成分と水とを混練しペーストまたは粘土状にした
ものの中に無機繊維を混ぜる方法がとられていた。一般
にシリカ・アルミナ繊維や無アルカリガラス繊維などの
無機繊維は元来水との親和性が低い上、各種鉱物油を用
いて紡糸されるため繊維表面に微量の油がコーティング
され撥水性がさらに強くなっている。このような無機繊
維を上記のように触媒ペーストに混入させようとすると
ペーストを無機繊維がはじいてしまい無機繊維だけが図
３（Ａ）のように大きな塊になって容易に混ざらない。
それをさらに混練して混ぜようとすると無機繊維の塊は
圧縮されて緻密になると同時に切断されてペースト中に
小さな堅い塊になって分散した図３（Ｂ）のようにな
る。この状態から無機繊維がペーストの中に均一に分散
した状態にするのはきわめて難しい。このため従来技術
では大なり小なり図３（Ｂ）の状態で触媒ペーストを使
用せざるを得なかった。
【０００６】図３（Ｂ）で示した無機繊維の小塊を含む
触媒ペーストはペースト性状が悪く、押出し成形や圧延
成形等の通常触媒成形に用いられる成形法には適さない
だけでなく、添加した無機繊維が偏在しているため期待
したような強度の向上効果が得られないという問題があ
った。上記した従来技術によりシリカ・アルミナ繊維を
触媒成分と混合した触媒ペーストを、２枚の無機繊維織
布（セラミックスクリーン）の間に挟んで、上下一対の
加圧塗布ローラの間を通過させてセラミックスクリーン
に加圧塗布したものを、所定ピッチの山形部を有する板
状体に成形したものを図４に示す。山形部では上下スク
リーン間の剥離が生じ、触媒体の剛性が著しく低いもの
となる。このため触媒体のたわみが生じ、山形部の山が
崩れて延びる。このようになる原因は、触媒ペースト中
に水を含んだ無機繊維（商品名カオウール）の塊が存在
し、加圧塗布時に水分が分離するためと考えられる。
触媒ペーストはペースト性状が悪く、押出し成形や圧延
成形等の通常触媒成形に用いられる成形法には適さない
だけでなく、添加した無機繊維が偏在しているため期待
したような強度の向上効果が得られないという問題があ
った。上記した従来技術によりシリカ・アルミナ繊維を
触媒成分と混合した触媒ペーストを、２枚の無機繊維織
布（セラミックスクリーン）の間に挟んで、上下一対の
加圧塗布ローラの間を通過させてセラミックスクリーン
に加圧塗布したものを、所定ピッチの山形部を有する板
状体に成形したものを図４に示す。山形部では上下スク
リーン間の剥離が生じ、触媒体の剛性が著しく低いもの
となる。このため触媒体のたわみが生じ、山形部の山が
崩れて延びる。このようになる原因は、触媒ペースト中
に水を含んだ無機繊維（商品名カオウール）の塊が存在
し、加圧塗布時に水分が分離するためと考えられる。
【０００７】本発明の目的は無機繊維を添加する触媒の
製造法における上記のような無機繊維の混ざりにくさを
改善し各種成形法に適した触媒ペーストを得ると同時に
無機繊維の偏在をなくし、添加した無機繊維による強度
向上効果が充分発揮できる無機繊維を含有する脱硝触媒
およびその製造方法を提供することにある。
製造法における上記のような無機繊維の混ざりにくさを
改善し各種成形法に適した触媒ペーストを得ると同時に
無機繊維の偏在をなくし、添加した無機繊維による強度
向上効果が充分発揮できる無機繊維を含有する脱硝触媒
およびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願の第１の発明は、無機繊維を含有する脱硝触媒にお
いて、無機繊維と界面活性剤含有水とを混練して得られ
たパルプ状物に触媒成分を混合した触媒ペーストを、所
定形状に成形後、乾燥、焼成したことを特徴とする無機
繊維を含有する脱硝触媒に関する。
本願の第１の発明は、無機繊維を含有する脱硝触媒にお
いて、無機繊維と界面活性剤含有水とを混練して得られ
たパルプ状物に触媒成分を混合した触媒ペーストを、所
定形状に成形後、乾燥、焼成したことを特徴とする無機
繊維を含有する脱硝触媒に関する。
【０００９】本願の第２の発明は、無機繊維を含有する
脱硝触媒の製造方法において、無機繊維の疎水性を親水
性に変える界面活性剤を含有する水と無機繊維とをあら
かじめ混練したものに触媒成分を添加後さらに混練して
粘土状またはペースト状の触媒と無機繊維の混合体と
し、これを成形して触媒体を得ることを特徴とする無機
繊維を含有する脱硝触媒の製造方法に関する。
脱硝触媒の製造方法において、無機繊維の疎水性を親水
性に変える界面活性剤を含有する水と無機繊維とをあら
かじめ混練したものに触媒成分を添加後さらに混練して
粘土状またはペースト状の触媒と無機繊維の混合体と
し、これを成形して触媒体を得ることを特徴とする無機
繊維を含有する脱硝触媒の製造方法に関する。
【００１０】本願の第３の発明は、上記第２の発明にお
いて、無機繊維がシリカ・アルミナ系繊維または無アル
カリガラス繊維であり、界面活性剤がメチルセルロー
ス、アルキルスルホン酸ナトリウムまたはポリビニール
アルコールであることを特徴とする無機繊維を含有する
脱硝触媒の製造方法に関する。本願の第４の発明は、無
機繊維を含有する脱硝触媒の製造方法において、無機繊
維の疎水性を親水性に変える界面活性剤を含有する水と
無機繊維を混練してパルプ状にした中に、触媒担体物質
を添加後さらに混練してペースト状の混合体とし、これ
を成形、乾燥、焼成したのち、触媒活性成分を担持した
ことを特徴とする無機繊維を含有する脱硝触媒の製造方
法に関する。
いて、無機繊維がシリカ・アルミナ系繊維または無アル
カリガラス繊維であり、界面活性剤がメチルセルロー
ス、アルキルスルホン酸ナトリウムまたはポリビニール
アルコールであることを特徴とする無機繊維を含有する
脱硝触媒の製造方法に関する。本願の第４の発明は、無
機繊維を含有する脱硝触媒の製造方法において、無機繊
維の疎水性を親水性に変える界面活性剤を含有する水と
無機繊維を混練してパルプ状にした中に、触媒担体物質
を添加後さらに混練してペースト状の混合体とし、これ
を成形、乾燥、焼成したのち、触媒活性成分を担持した
ことを特徴とする無機繊維を含有する脱硝触媒の製造方
法に関する。
【００１１】
【作用】本発明のように、あらかじめ界面活性剤を含む
水と無機繊維を混練機で混練すると、界面活性剤の作用
により無機繊維は水によく濡れるとともに、一部切断さ
れながら水に分散しパルプ状の水−無機繊維集合体が得
られる。これに触媒成分の酸化物を添加すると図３の従
来法と異なり、図１（Ａ）のように無機繊維が含む水中
に触媒成分粒子が懸濁していく過程を経ながら混練され
る。このため最終的なペーストに到る中間状態を示す図
１（Ｂ）のように触媒ペーストで隙間を埋められた混練
の容易な状態にある。このため従来技術の場合に見られ
た空気を含んだ無機繊維が圧縮されて堅い塊になり混練
しても不均一のまま無機繊維が残る現象は起こらない。
混練時間を長くすれば無機繊維は容易にかつ均一に分散
した図１（Ｃ）の状態になり、無機繊維の添加目的であ
る強度向上効果が充分発揮されるようにできる。
水と無機繊維を混練機で混練すると、界面活性剤の作用
により無機繊維は水によく濡れるとともに、一部切断さ
れながら水に分散しパルプ状の水−無機繊維集合体が得
られる。これに触媒成分の酸化物を添加すると図３の従
来法と異なり、図１（Ａ）のように無機繊維が含む水中
に触媒成分粒子が懸濁していく過程を経ながら混練され
る。このため最終的なペーストに到る中間状態を示す図
１（Ｂ）のように触媒ペーストで隙間を埋められた混練
の容易な状態にある。このため従来技術の場合に見られ
た空気を含んだ無機繊維が圧縮されて堅い塊になり混練
しても不均一のまま無機繊維が残る現象は起こらない。
混練時間を長くすれば無機繊維は容易にかつ均一に分散
した図１（Ｃ）の状態になり、無機繊維の添加目的であ
る強度向上効果が充分発揮されるようにできる。
【００１２】
（ｉ）全体の構成 本発明は上記したように、各種無機繊維と界面活性剤ま
たはその類似物（以下、単に界面活性剤という）を含む
水とを混練機で混練しパルプ状にした後、触媒成分を添
加しさらに混練することによって触媒ペーストを調製す
ることを大きな特徴とする触媒およびその製造法であ
る。得られた触媒ペーストは通常の各種成形法によりハ
ニカム状、板状、柱状などに成形した後、乾燥、焼成さ
れて使用に供される。また、上記触媒成分の代わりにチ
タン、ゼオライト、ジルコニアなどの触媒担体を用いて
同様にして成形、焼成したのち、触媒成分を担持して使
用することもできる。 （ii）構成部分の相互作用・作用 ここに用いられる無機繊維を親水性に変える界面活性剤
は前記したとおりであり、その添加量は特に限定されな
いが、通常親水性を付与するためには０を超えて５ｗｔ
％程度の濃度で用いられる。あまり少なすぎる場合は無
機繊維の疎水性をなくす効果が充分でなく、多すぎる場
合は触媒粒子の結合を阻害し触媒強度を逆に低下させる
ことになる。
たはその類似物（以下、単に界面活性剤という）を含む
水とを混練機で混練しパルプ状にした後、触媒成分を添
加しさらに混練することによって触媒ペーストを調製す
ることを大きな特徴とする触媒およびその製造法であ
る。得られた触媒ペーストは通常の各種成形法によりハ
ニカム状、板状、柱状などに成形した後、乾燥、焼成さ
れて使用に供される。また、上記触媒成分の代わりにチ
タン、ゼオライト、ジルコニアなどの触媒担体を用いて
同様にして成形、焼成したのち、触媒成分を担持して使
用することもできる。 （ii）構成部分の相互作用・作用 ここに用いられる無機繊維を親水性に変える界面活性剤
は前記したとおりであり、その添加量は特に限定されな
いが、通常親水性を付与するためには０を超えて５ｗｔ
％程度の濃度で用いられる。あまり少なすぎる場合は無
機繊維の疎水性をなくす効果が充分でなく、多すぎる場
合は触媒粒子の結合を阻害し触媒強度を逆に低下させる
ことになる。
【００１３】無機繊維と界面活性剤との混合にはニー
ダ、プロペラを有する攪拌機などの混合・混練機が用い
られる。無機繊維は摩砕され易いのでボールミル等の粉
砕性の高い混練機は不適当である。また、長繊維の無機
繊維を用いた場合には一定限切断されたほうが好結果を
与える。一方、触媒成分はどのようなものであっても本
発明の効果は発揮される。脱硝触媒の場合モリブデン
（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）またはタングステン（Ｗ）
化合物を酸化チタンに担持したものを４００〜７００℃
で焼成してなる組成物を用いると実用上高い性能と強度
が得られ高結果が得られる。具体的には、酸化チタン、
オルトチタン酸もしくはメタチタン酸のスラリまたは粉
末に水を加えたものとモリブデン、パラジウムまたはタ
ングステンの酸化物、オキソ酸塩等の熱分解により酸化
物を生成する化合物とを混合した後、加熱混練、蒸発乾
固等の通常触媒調製に用いられる方法で水を蒸発させな
がら担持し、得られたペーストを乾燥、さらに４００〜
７００℃で焼成したものを触媒成分に用いる。これらを
無機繊維のパイプ状物質に添加後混練するには上記と同
様の混練機が使用でき、水分量がおよそ２０から４０％
のペースト状になるまで混練される。
ダ、プロペラを有する攪拌機などの混合・混練機が用い
られる。無機繊維は摩砕され易いのでボールミル等の粉
砕性の高い混練機は不適当である。また、長繊維の無機
繊維を用いた場合には一定限切断されたほうが好結果を
与える。一方、触媒成分はどのようなものであっても本
発明の効果は発揮される。脱硝触媒の場合モリブデン
（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）またはタングステン（Ｗ）
化合物を酸化チタンに担持したものを４００〜７００℃
で焼成してなる組成物を用いると実用上高い性能と強度
が得られ高結果が得られる。具体的には、酸化チタン、
オルトチタン酸もしくはメタチタン酸のスラリまたは粉
末に水を加えたものとモリブデン、パラジウムまたはタ
ングステンの酸化物、オキソ酸塩等の熱分解により酸化
物を生成する化合物とを混合した後、加熱混練、蒸発乾
固等の通常触媒調製に用いられる方法で水を蒸発させな
がら担持し、得られたペーストを乾燥、さらに４００〜
７００℃で焼成したものを触媒成分に用いる。これらを
無機繊維のパイプ状物質に添加後混練するには上記と同
様の混練機が使用でき、水分量がおよそ２０から４０％
のペースト状になるまで混練される。
【００１４】上記の脱硝触媒の場合には得られた触媒ペ
ーストは、そのまま押出し成形機を用いてハニカム、柱
状、円筒状等に成形されるか、ローラを用いてメタルラ
ス等の金属基板やセラミックまたはガラス製網状織布な
どに塗布し板状に成形される。成形体はその後、必要形
状に切断、型付けされ、乾燥後４００℃から７００℃の
温度範囲で焼成される。
ーストは、そのまま押出し成形機を用いてハニカム、柱
状、円筒状等に成形されるか、ローラを用いてメタルラ
ス等の金属基板やセラミックまたはガラス製網状織布な
どに塗布し板状に成形される。成形体はその後、必要形
状に切断、型付けされ、乾燥後４００℃から７００℃の
温度範囲で焼成される。
【００１５】以下、具体的実施例を用いて本発明を詳細
に説明する。 実施例１ メタチタン酸スラリ（ＴｉＯ2 含有量：３０ｗｔ％、Ｓ
Ｏ4 含有量：８ｗｔ％）６７kgにパラタングステン酸ア
ンモニウム（（ＮＨ4 ）１０Ｈ10・Ｗ12Ｏ46・６Ｈ
2 Ｏ）を７．５０kg加え加熱ニーダを用いて水を蒸発さ
せながら混練し水分約３６％のペーストを得た。これを
３■の柱状に押出し造粒後流動層乾燥機で乾燥し、次に
大気中５５０℃で２時間焼成した。得られた顆粒をハン
マーミルで１μｍ以下の粒径が６０％以上になるように
粉砕し触媒粉末を得た。このときの組成はＷ／Ｔｉ＝１
／９（原子比）である。
に説明する。 実施例１ メタチタン酸スラリ（ＴｉＯ2 含有量：３０ｗｔ％、Ｓ
Ｏ4 含有量：８ｗｔ％）６７kgにパラタングステン酸ア
ンモニウム（（ＮＨ4 ）１０Ｈ10・Ｗ12Ｏ46・６Ｈ
2 Ｏ）を７．５０kg加え加熱ニーダを用いて水を蒸発さ
せながら混練し水分約３６％のペーストを得た。これを
３■の柱状に押出し造粒後流動層乾燥機で乾燥し、次に
大気中５５０℃で２時間焼成した。得られた顆粒をハン
マーミルで１μｍ以下の粒径が６０％以上になるように
粉砕し触媒粉末を得た。このときの組成はＷ／Ｔｉ＝１
／９（原子比）である。
【００１６】一方、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 系無機繊維
（商品名カオウール、ＳｉＯ2 ／Ａｌ 2 Ｏ3 重量比約
１）５．２kgに、メチルセルロース系界面活性剤（商品
名メトロース）３０ｇを水９kgに溶かしたものを加えニ
ーダを用いて５分間混練しパルプ状にした。この中に上
記触媒粉末を２０kg添加しさらに３０分間混練し水分２
７％の触媒ペーストを得た。 実施例２および３ 実施例１のメチルセルロース系界面活性剤に替えてドデ
シル硫酸ナトリウムを６ｇ、ポリビニールアルコール１
０ｇを用い各々同様にして触媒ペーストを得た。 実施例４ メタチタン酸スラリ（ＴｉＯ2 含有量：３０ｗｔ％、Ｓ
Ｏ4 含有量：８ｗｔ％）６７kgにパラモリブデン酸アン
モン（（ＮＨ4 ）６Ｍｏ7 Ｏ24・４Ｈ2 Ｏ）を２．５kg
とメタバナジン酸アンモニウム（ＮＨ4 ＶＯ3 ）を４．
２kgとを加え加熱ニーダを用いて水を蒸発させながら混
練し水分約３６％のペーストを得た。これを３■の柱状
に押出し造粒した後、流動層乾燥機で乾燥し、次に大気
中５５０℃で２時間焼成した。得られた顆粒をハンマー
ミルで１μｍ以下の粒径が６０％以上になるように粉砕
し触媒粉末を得た。この組成はＶ／Ｍｏ／Ｔｉ＝４．５
／５／９０．５（原子比）である。
（商品名カオウール、ＳｉＯ2 ／Ａｌ 2 Ｏ3 重量比約
１）５．２kgに、メチルセルロース系界面活性剤（商品
名メトロース）３０ｇを水９kgに溶かしたものを加えニ
ーダを用いて５分間混練しパルプ状にした。この中に上
記触媒粉末を２０kg添加しさらに３０分間混練し水分２
７％の触媒ペーストを得た。 実施例２および３ 実施例１のメチルセルロース系界面活性剤に替えてドデ
シル硫酸ナトリウムを６ｇ、ポリビニールアルコール１
０ｇを用い各々同様にして触媒ペーストを得た。 実施例４ メタチタン酸スラリ（ＴｉＯ2 含有量：３０ｗｔ％、Ｓ
Ｏ4 含有量：８ｗｔ％）６７kgにパラモリブデン酸アン
モン（（ＮＨ4 ）６Ｍｏ7 Ｏ24・４Ｈ2 Ｏ）を２．５kg
とメタバナジン酸アンモニウム（ＮＨ4 ＶＯ3 ）を４．
２kgとを加え加熱ニーダを用いて水を蒸発させながら混
練し水分約３６％のペーストを得た。これを３■の柱状
に押出し造粒した後、流動層乾燥機で乾燥し、次に大気
中５５０℃で２時間焼成した。得られた顆粒をハンマー
ミルで１μｍ以下の粒径が６０％以上になるように粉砕
し触媒粉末を得た。この組成はＶ／Ｍｏ／Ｔｉ＝４．５
／５／９０．５（原子比）である。
【００１７】この触媒粉末を用いて実施例１と同様の方
法で触媒ペーストを得た。 実施例５ 実施例１の無機繊維に替えて無アルカリガラス繊維（繊
維径６μｍ）の短繊維ウールを５．２kg用い、他は同様
に触媒ペーストを調製した。 比較例１ 実施例１の界面活性剤を使用しない以外は同様の方法で
触媒ペーストを調製した。 比較例２ 実施例１の混練方法に替えてまず触媒粉末２０kgに界面
活性剤を含有する水９kgを添加し触媒ペーストを得た。
これに実施例１と同様のＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 系無機繊
維を５．２kg添加しニーダで３０分間混練してペースト
状物質を得た。 比較例３ 実施例４の混練法に替えて比較例２に示した混練法を用
いて他は同様にして触媒ペーストを調製した。 実験例１ 実施例１〜３と比較例１および２で得られたペーストに
ついてその性状を評価するためシリンダー直径２０mm、
口金直径３mmのピストン式押出し成形機で押出し試験を
行いそのときの押出し圧力とピストンの変位を測定し
た。その結果を図２に示した。この結果は本発明になる
触媒ペーストが低い圧力でかつ一定圧力で押出せること
を示している。また比較例１および２のペーストはわず
かな変位で圧力が大きくなり口金部分でペーストが固化
するか、ペースト中に含まれる無機繊維の塊が口金を徐
々に閉塞させていることを示すものである。
法で触媒ペーストを得た。 実施例５ 実施例１の無機繊維に替えて無アルカリガラス繊維（繊
維径６μｍ）の短繊維ウールを５．２kg用い、他は同様
に触媒ペーストを調製した。 比較例１ 実施例１の界面活性剤を使用しない以外は同様の方法で
触媒ペーストを調製した。 比較例２ 実施例１の混練方法に替えてまず触媒粉末２０kgに界面
活性剤を含有する水９kgを添加し触媒ペーストを得た。
これに実施例１と同様のＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 系無機繊
維を５．２kg添加しニーダで３０分間混練してペースト
状物質を得た。 比較例３ 実施例４の混練法に替えて比較例２に示した混練法を用
いて他は同様にして触媒ペーストを調製した。 実験例１ 実施例１〜３と比較例１および２で得られたペーストに
ついてその性状を評価するためシリンダー直径２０mm、
口金直径３mmのピストン式押出し成形機で押出し試験を
行いそのときの押出し圧力とピストンの変位を測定し
た。その結果を図２に示した。この結果は本発明になる
触媒ペーストが低い圧力でかつ一定圧力で押出せること
を示している。また比較例１および２のペーストはわず
かな変位で圧力が大きくなり口金部分でペーストが固化
するか、ペースト中に含まれる無機繊維の塊が口金を徐
々に閉塞させていることを示すものである。
【００１８】このように本発明になる触媒調製法は押出
し成形に適したペーストを得るために好適な方法であ
る。 実験例２ 触媒ペースト塗布用基材に用いるため、Ｅガラス製の直
径９μｍの単繊維１４００本からなるヤーンを１０本／
インチの粗さで平織りした無機繊維製織布にＳｉＯ2 ／
ポリビニールアルコール／ＴｉＯ2 が重量比で１０／２
／５０であるスラリを含浸後１５０℃で乾燥して剛性を
付与した網状物基材を得た。本基材２枚の間に実施例１
から５、比較例１から３の触媒ペーストを置き、上下一
対の加圧ローラを通過させることにより基材の網目間お
よび表面に触媒を圧着して厚さ約１mmの板状触媒を得
た。得られた触媒は、１８０℃で２時間乾燥後大気中で
５５０℃で２時間焼成した。
し成形に適したペーストを得るために好適な方法であ
る。 実験例２ 触媒ペースト塗布用基材に用いるため、Ｅガラス製の直
径９μｍの単繊維１４００本からなるヤーンを１０本／
インチの粗さで平織りした無機繊維製織布にＳｉＯ2 ／
ポリビニールアルコール／ＴｉＯ2 が重量比で１０／２
／５０であるスラリを含浸後１５０℃で乾燥して剛性を
付与した網状物基材を得た。本基材２枚の間に実施例１
から５、比較例１から３の触媒ペーストを置き、上下一
対の加圧ローラを通過させることにより基材の網目間お
よび表面に触媒を圧着して厚さ約１mmの板状触媒を得
た。得られた触媒は、１８０℃で２時間乾燥後大気中で
５５０℃で２時間焼成した。
【００１９】得られた板状触媒を長さ５０mm、幅２０mm
の試験片に切断し万能曲げ試験機で強度とヤング率を測
定した。この結果を表１にまとめて示した。
の試験片に切断し万能曲げ試験機で強度とヤング率を測
定した。この結果を表１にまとめて示した。
【００２０】
【表１】 これからわかるように各実施例のペーストを用いた触媒
は比較例のペーストを用いたものに較べ強度が高い。さ
らにヤング率は比較例の３倍近い値が得られている。
は比較例のペーストを用いたものに較べ強度が高い。さ
らにヤング率は比較例の３倍近い値が得られている。
【００２１】このように本発明の方法によれば強度の高
い触媒が得られ、かつきわめて弾性に優れた触媒を得る
ことが可能である。無機繊維の添加は金属酸化物成形体
の脆さの改善が大きな目的でありこの点でも本発明はき
わめて効果が大きいことを示すものである。実施例６ 実施例１において、パラタングステン酸ナトリウムを使
用せず、メタチタン酸スラリを用いたほかは、実施例１
と同様にしてチタン系触媒担体ペーストを得た。これを
実験例２と同様にして基材に圧着して厚さ約１mmの板状
体を得た。これを乾燥、焼成したのち、メタバナジン酸
アンモニウム含有液を含浸したのち４５０℃で焼成し
た。本実施例においても、他の実施例と同様、高強度、
高ヤング率の触媒が得られた。
い触媒が得られ、かつきわめて弾性に優れた触媒を得る
ことが可能である。無機繊維の添加は金属酸化物成形体
の脆さの改善が大きな目的でありこの点でも本発明はき
わめて効果が大きいことを示すものである。実施例６ 実施例１において、パラタングステン酸ナトリウムを使
用せず、メタチタン酸スラリを用いたほかは、実施例１
と同様にしてチタン系触媒担体ペーストを得た。これを
実験例２と同様にして基材に圧着して厚さ約１mmの板状
体を得た。これを乾燥、焼成したのち、メタバナジン酸
アンモニウム含有液を含浸したのち４５０℃で焼成し
た。本実施例においても、他の実施例と同様、高強度、
高ヤング率の触媒が得られた。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば無機繊維を添加する触媒
の製造時における無機繊維の混合を容易にかつ均一にで
き、無機繊維による強度向上効果およびヤング率向上効
果を充分に発揮した触媒を提供できる。これにより長期
間摩耗や欠損のない高強度触媒が得られ、特に大型脱硝
装置に用いる高強度触媒を提供できる。
の製造時における無機繊維の混合を容易にかつ均一にで
き、無機繊維による強度向上効果およびヤング率向上効
果を充分に発揮した触媒を提供できる。これにより長期
間摩耗や欠損のない高強度触媒が得られ、特に大型脱硝
装置に用いる高強度触媒を提供できる。
【００２３】また無機繊維の混合が容易になるので混練
時間が短くなるという製造コストの面での効果も大き
い。
時間が短くなるという製造コストの面での効果も大き
い。
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明になる
触媒の特色を示すための触媒製造過程における無機繊維
の挙動を示す模式図である。
触媒の特色を示すための触媒製造過程における無機繊維
の挙動を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施例と比較例になる触媒ペ
ーストを押出し成形した場合の変位と加重の関係を示す
図である。
ーストを押出し成形した場合の変位と加重の関係を示す
図である。
【図３】図３は、従来の触媒製造法の場合の無機繊維の
混練される過程を示した図である。
混練される過程を示した図である。
【図４】図４は、従来技術によって得られた無機繊維含
有板状触媒を示す図である。
有板状触媒を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 無機繊維を含有する脱硝触媒において、
無機繊維と界面活性剤含有水とを混練して得られたパル
プ状物に触媒成分を混合した触媒ペーストを、所定形状
に成形後、乾燥、焼成したことを特徴とする無機繊維を
含有する脱硝触媒。 - 【請求項２】 無機繊維を含有する脱硝触媒の製造方法
において、無機繊維の疎水性を親水性に変える界面活性
剤を含有する水と無機繊維とをあらかじめ混練したもの
に触媒成分を添加後さらに混練して粘土状またはペース
ト状の混合体とし、これを成形して触媒体を得ることを
特徴とする無機繊維を含有する脱硝触媒の製造方法。 - 【請求項３】 請求項２において、無機繊維がシリカ・
アルミナ系繊維または無アルカリガラス繊維であり、界
面活性剤がメチルセルロース、アルキルスルホン酸ナト
リウムまたはポリビニールアルコールであることを特徴
とする無機繊維を含有する脱硝触媒の製造方法。 - 【請求項４】 無機繊維を含有する脱硝触媒の製造方法
において、無機繊維の疎水性を親水性に変える界面活性
剤を含有する水と無機繊維を混練してパルプ状にした中
に、触媒担体物質を添加後さらに混練してペースト状の
混合体とし、これを成形、乾燥、焼成したのち、触媒活
性成分を担持したことを特徴とする無機繊維を含有する
脱硝触媒の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00864992A JP3308979B2 (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 無機繊維を含有する脱硝触媒の製造方法 |
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