JPH06304482A - 触媒とそれを用いた触媒燃焼装置 - Google Patents
触媒とそれを用いた触媒燃焼装置Info
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- JPH06304482A JPH06304482A JP5094702A JP9470293A JPH06304482A JP H06304482 A JPH06304482 A JP H06304482A JP 5094702 A JP5094702 A JP 5094702A JP 9470293 A JP9470293 A JP 9470293A JP H06304482 A JPH06304482 A JP H06304482A
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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Abstract
(57)【要約】
【目的】短時間で触媒層を予熱でき、反応による熱も触
媒層により均一化し、長時間安定した性能を維持し得る
触媒および触媒燃焼装置を提供する。 【構成】燃料と空気を予混合する混合室６と、混合室６
の下流側に位置し多数の連通孔を有する触媒層９と、触
媒層９の下流側に備えられた排気口11とを有し、触媒層
９は耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー層と金属薄
板とを組み合わせてコルゲート加工された構造体の少な
くとも耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー層に触媒
金属を分散担持して構成されており、熱容量の小さな無
機繊維を主成分とするペーパー層に担持された触媒金属
は比較的短時間で充分な温度にまで予熱可能である。ま
た、触媒燃焼によって発生する反応熱も熱伝導性に優れ
た金属薄板よって伝播されるので、触媒層の上流から下
流にかけての温度差を小さくできる。
媒層により均一化し、長時間安定した性能を維持し得る
触媒および触媒燃焼装置を提供する。 【構成】燃料と空気を予混合する混合室６と、混合室６
の下流側に位置し多数の連通孔を有する触媒層９と、触
媒層９の下流側に備えられた排気口11とを有し、触媒層
９は耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー層と金属薄
板とを組み合わせてコルゲート加工された構造体の少な
くとも耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー層に触媒
金属を分散担持して構成されており、熱容量の小さな無
機繊維を主成分とするペーパー層に担持された触媒金属
は比較的短時間で充分な温度にまで予熱可能である。ま
た、触媒燃焼によって発生する反応熱も熱伝導性に優れ
た金属薄板よって伝播されるので、触媒層の上流から下
流にかけての温度差を小さくできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は家庭、工場などにおける
排ガス浄化、脱臭を目的として使用される触媒、または
加熱、暖房、乾燥を目的として使用される燃焼用の触
媒、およびそれを用いた燃焼装置に関するものである。
排ガス浄化、脱臭を目的として使用される触媒、または
加熱、暖房、乾燥を目的として使用される燃焼用の触
媒、およびそれを用いた燃焼装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より知られている触媒は、コージラ
イト、ムライトなどのセラミックスからなるハニカム構
造体を基体として、その表面上にウォッシュコートと呼
ばれる活性アルミナ層を形成し、そのウォッシュコート
に触媒金属を分散担持させてたものが一般的であった。
また、アルミナシリカ繊維、金属薄板からなるコルゲー
ト構造体を基体として、その表面上に同様な触媒金属を
担持したものも一部使用されてきた。
イト、ムライトなどのセラミックスからなるハニカム構
造体を基体として、その表面上にウォッシュコートと呼
ばれる活性アルミナ層を形成し、そのウォッシュコート
に触媒金属を分散担持させてたものが一般的であった。
また、アルミナシリカ繊維、金属薄板からなるコルゲー
ト構造体を基体として、その表面上に同様な触媒金属を
担持したものも一部使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記セラミックスから
なるハニカム構造体の持つ課題としては熱容量が大きい
ため触媒の予熱に時間がかかり過ぎること、また触媒燃
焼用に使用した場合には熱伝導率が悪いため触媒層上流
側で発生した反応熱を下流側へも良好に伝熱することが
困難なことなどがあげられる。また、アルミナシリカ繊
維、金属薄板からなるコルゲート構造体はそれぞれが単
独の構造体で使用され、それらの持つ課題として、アル
ミナシリカ繊維からなるコルゲート構造体は機械的強度
が弱いことや熱伝導率が極めて悪いことなどがあげられ
る。また、金属薄板からなるコルゲート構造体は反対に
熱伝導率が良いために予熱が一部に集中できず、結果的
に予熱に時間がかかることなどがあげられる。
なるハニカム構造体の持つ課題としては熱容量が大きい
ため触媒の予熱に時間がかかり過ぎること、また触媒燃
焼用に使用した場合には熱伝導率が悪いため触媒層上流
側で発生した反応熱を下流側へも良好に伝熱することが
困難なことなどがあげられる。また、アルミナシリカ繊
維、金属薄板からなるコルゲート構造体はそれぞれが単
独の構造体で使用され、それらの持つ課題として、アル
ミナシリカ繊維からなるコルゲート構造体は機械的強度
が弱いことや熱伝導率が極めて悪いことなどがあげられ
る。また、金属薄板からなるコルゲート構造体は反対に
熱伝導率が良いために予熱が一部に集中できず、結果的
に予熱に時間がかかることなどがあげられる。
【０００４】触媒燃焼において、空気と予混合された燃
料（たとえば、灯油）は触媒層において急激な酸化反応
を生じ、反応熱と共に二酸化炭素や水蒸気を発生する。
ここでの触媒反応は、初期には触媒層の上流側表面近傍
で集中して行なわれ、高温、酸化状態で連続使用される
ので、この付近の触媒劣化は進行し易い。したがって、
触媒層の長寿命化を図るためには上流から下流にかけて
の温度差をできるだけ小さくしなければならない。ま
た、触媒燃焼において触媒層を活性化温度まで予熱する
必要があるが、そのための時間は短時間が望ましい。そ
のためには触媒層の熱容量をできるだけ小さくする必要
があった。
料（たとえば、灯油）は触媒層において急激な酸化反応
を生じ、反応熱と共に二酸化炭素や水蒸気を発生する。
ここでの触媒反応は、初期には触媒層の上流側表面近傍
で集中して行なわれ、高温、酸化状態で連続使用される
ので、この付近の触媒劣化は進行し易い。したがって、
触媒層の長寿命化を図るためには上流から下流にかけて
の温度差をできるだけ小さくしなければならない。ま
た、触媒燃焼において触媒層を活性化温度まで予熱する
必要があるが、そのための時間は短時間が望ましい。そ
のためには触媒層の熱容量をできるだけ小さくする必要
があった。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するもの
で、短時間で触媒層を予熱でき、反応による熱も触媒層
により均一化し、長時間安定した性能を維持し得る触媒
および触媒燃焼装置を提供することを目的とするもので
ある。
で、短時間で触媒層を予熱でき、反応による熱も触媒層
により均一化し、長時間安定した性能を維持し得る触媒
および触媒燃焼装置を提供することを目的とするもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー層
と金属薄板とを組み合わせてコルゲート加工された構造
体の少なくとも耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー
層に触媒金属を分散担持してなることを特徴とする触媒
を要旨とするものである。また本発明は、燃料と空気を
予混合する混合室と、この混合室の下流側に位置し多数
の連通孔を有する触媒層と、この触媒層の下流側に備え
られた排気口とを有し、前記触媒層が耐熱性無機繊維を
主成分とするペーパー層と金属薄板とを組み合わせてコ
ルゲート加工された構造体の少なくとも耐熱性無機繊維
を主成分とするペーパー層に触媒金属を分散担持してな
ることを特徴とする触媒燃焼装置を要旨とするものであ
る。
に本発明は、耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー層
と金属薄板とを組み合わせてコルゲート加工された構造
体の少なくとも耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー
層に触媒金属を分散担持してなることを特徴とする触媒
を要旨とするものである。また本発明は、燃料と空気を
予混合する混合室と、この混合室の下流側に位置し多数
の連通孔を有する触媒層と、この触媒層の下流側に備え
られた排気口とを有し、前記触媒層が耐熱性無機繊維を
主成分とするペーパー層と金属薄板とを組み合わせてコ
ルゲート加工された構造体の少なくとも耐熱性無機繊維
を主成分とするペーパー層に触媒金属を分散担持してな
ることを特徴とする触媒燃焼装置を要旨とするものであ
る。
【０００７】
【作用】本発明によって得られた触媒は、熱容量の小さ
な無機繊維を主成分として作られたペーパー層と熱伝導
性に優れた金属薄板とを複合化させているので、熱容量
の小さな無機繊維を主成分とするペーパー層に担持され
た触媒金属は比較的短時間で充分な温度にまで予熱可能
である。また、触媒燃焼によって発生する反応熱も熱伝
導性に優れた金属薄板を使用することによって伝播され
るので、触媒層の上流から下流にかけての温度差を小さ
くするのに効果的であり、その結果触媒性能の長寿命化
が期待できる。
な無機繊維を主成分として作られたペーパー層と熱伝導
性に優れた金属薄板とを複合化させているので、熱容量
の小さな無機繊維を主成分とするペーパー層に担持され
た触媒金属は比較的短時間で充分な温度にまで予熱可能
である。また、触媒燃焼によって発生する反応熱も熱伝
導性に優れた金属薄板を使用することによって伝播され
るので、触媒層の上流から下流にかけての温度差を小さ
くするのに効果的であり、その結果触媒性能の長寿命化
が期待できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について具体的に説明
する。 実施例１ アルミナシリカ繊維（アルミナ ６０ｗｔ％、シリカ
４０ｗｔ％、平均繊維長 約１５ｍｍ、繊維径 約２μ
ｍ）、ＰｔとＰｄを担持したＢａＯ・Ａｌ2 Ｏ 3 ・Ｃｅ
Ｏ2 粉末（比表面積１５０ｍ2 ／ｇ）、アルミナゾル、
パルプと水からなる懸濁液に硫酸アルミニウムを添加
後、アンモニアによって懸濁液のｐＨを５．５に調整
し、一次凝集させた。次にポリアクリルアミドを加え
て、二次凝集させた後、長網式抄紙機により、０．２０
ｍｍのペーパー状に加工した。さらに、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ（厚み ５０μｍ）の薄板片面に前記ペーパー層が沿
う状態でコルゲート加工を行なった。図１にコルゲート
加工された触媒層を拡大断面で示し、１は金属薄板、２
はこの金属薄板１の片面に設けられたペーパー層であ
る。このようにして作られた触媒層を９００℃で２時間
熱処理を行ない、後に４００セル／ｉｎｃｈ2 相当のも
のが１５０φ×１２．５ｍｍの形状で得られた。この触
媒層をＡとする。
する。 実施例１ アルミナシリカ繊維（アルミナ ６０ｗｔ％、シリカ
４０ｗｔ％、平均繊維長 約１５ｍｍ、繊維径 約２μ
ｍ）、ＰｔとＰｄを担持したＢａＯ・Ａｌ2 Ｏ 3 ・Ｃｅ
Ｏ2 粉末（比表面積１５０ｍ2 ／ｇ）、アルミナゾル、
パルプと水からなる懸濁液に硫酸アルミニウムを添加
後、アンモニアによって懸濁液のｐＨを５．５に調整
し、一次凝集させた。次にポリアクリルアミドを加え
て、二次凝集させた後、長網式抄紙機により、０．２０
ｍｍのペーパー状に加工した。さらに、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａ
ｌ（厚み ５０μｍ）の薄板片面に前記ペーパー層が沿
う状態でコルゲート加工を行なった。図１にコルゲート
加工された触媒層を拡大断面で示し、１は金属薄板、２
はこの金属薄板１の片面に設けられたペーパー層であ
る。このようにして作られた触媒層を９００℃で２時間
熱処理を行ない、後に４００セル／ｉｎｃｈ2 相当のも
のが１５０φ×１２．５ｍｍの形状で得られた。この触
媒層をＡとする。
【０００９】実施例２ アルミナシリカ繊維（アルミナ ６０ｗｔ％、シリカ
４０ｗｔ％、平均繊維長 約１５ｍｍ、繊維径 約２μ
ｍ）、アルミナゾル、パルプと水からなる懸濁液に硫酸
アルミニウムを添加後、アンモニアによって懸濁液のｐ
Ｈを５．５に調整し、一次凝集させた。次にポリアクリ
ルアミドを加えて、二次凝集させた後、長網式抄紙機に
より、０．２０ｍｍのペーパー状に加工した。さらに、
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ（厚み ５０μｍ）の薄板片面に前記
ペーパーが沿う状態でコルゲート加工を行なった後、９
００℃で２時間熱処理を行ない、後に４００セル／ｉｎ
ｃｈ2 相当のものが１５０φ×１２．５ｍｍの形状で得
られた。次にＢａＯ・Ａｌ 2 Ｏ3 ・ＣｅＯ2 粉末（比表
面積１２０ｍ2 ／ｇ）、硝酸アルミニウム９水塩、水お
よびジニトロジアンミン白金水溶液とジニトロジアンミ
ンパラジウム水溶液を加えてなるウォッシュコートスラ
リーで前記コルゲート構造体に触媒被覆層を形成し、触
媒層Ｂとした。
４０ｗｔ％、平均繊維長 約１５ｍｍ、繊維径 約２μ
ｍ）、アルミナゾル、パルプと水からなる懸濁液に硫酸
アルミニウムを添加後、アンモニアによって懸濁液のｐ
Ｈを５．５に調整し、一次凝集させた。次にポリアクリ
ルアミドを加えて、二次凝集させた後、長網式抄紙機に
より、０．２０ｍｍのペーパー状に加工した。さらに、
Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ（厚み ５０μｍ）の薄板片面に前記
ペーパーが沿う状態でコルゲート加工を行なった後、９
００℃で２時間熱処理を行ない、後に４００セル／ｉｎ
ｃｈ2 相当のものが１５０φ×１２．５ｍｍの形状で得
られた。次にＢａＯ・Ａｌ 2 Ｏ3 ・ＣｅＯ2 粉末（比表
面積１２０ｍ2 ／ｇ）、硝酸アルミニウム９水塩、水お
よびジニトロジアンミン白金水溶液とジニトロジアンミ
ンパラジウム水溶液を加えてなるウォッシュコートスラ
リーで前記コルゲート構造体に触媒被覆層を形成し、触
媒層Ｂとした。
【００１０】実施例３ アルミナシリカ繊維（アルミナ ６０ｗｔ％、シリカ
４０ｗｔ％、平均繊維長 約１５ｍｍ、繊維径 約２μ
ｍ）、アルミナゾル、パルプと水からなる懸濁液に硫酸
アルミニウムを添加後、アンモニアによって懸濁液のｐ
Ｈを５．５に調整し、一次凝集させた。次にポリアクリ
ルアミドを加えて、二次凝集させた後、長網式抄紙機に
より、０．２５ｍｍの波形ペーパー状に加工した。次
に、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ（厚み ５０μｍ）の平板で前記
波形ペーパーをサンドイッチするようにコルゲート加工
を行なった後、１０００℃で２時間熱処理を行ない、後
に４００セル／ｉｎｃｈ2 相当のものが１５０φ×１
２．５ｍｍの形状で得られた。次にＢａＯ・Ａｌ2 Ｏ3
・ＣｅＯ2 粉末（比表面積１２０ｍ2 ／ｇ）、硝酸アル
ミニウム９水塩、水およびジニトロジアンミン白金水溶
液とジニトロジアンミンパラジウム水溶液を加えてなる
ウォッシュコートスラリーで前記コルゲート構造体に触
媒被覆層を形成し、触媒層Ｃとした。
４０ｗｔ％、平均繊維長 約１５ｍｍ、繊維径 約２μ
ｍ）、アルミナゾル、パルプと水からなる懸濁液に硫酸
アルミニウムを添加後、アンモニアによって懸濁液のｐ
Ｈを５．５に調整し、一次凝集させた。次にポリアクリ
ルアミドを加えて、二次凝集させた後、長網式抄紙機に
より、０．２５ｍｍの波形ペーパー状に加工した。次
に、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ（厚み ５０μｍ）の平板で前記
波形ペーパーをサンドイッチするようにコルゲート加工
を行なった後、１０００℃で２時間熱処理を行ない、後
に４００セル／ｉｎｃｈ2 相当のものが１５０φ×１
２．５ｍｍの形状で得られた。次にＢａＯ・Ａｌ2 Ｏ3
・ＣｅＯ2 粉末（比表面積１２０ｍ2 ／ｇ）、硝酸アル
ミニウム９水塩、水およびジニトロジアンミン白金水溶
液とジニトロジアンミンパラジウム水溶液を加えてなる
ウォッシュコートスラリーで前記コルゲート構造体に触
媒被覆層を形成し、触媒層Ｃとした。
【００１１】比較例１ コージライトのハニカム状セラミックス（１５０φ×１
２．５mm、４００セル／ｉｎｃｈ2 、リブ厚０．２０ｍ
ｍ）にＢａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣｅＯ2 粉末（比表面積１
２０ｍ2 ／ｇ）、硝酸アルミニウム９水塩、水およびジ
ニトロジアンミン白金水溶液とジニトロジアンミンパラ
ジウム水溶液を加えてなるウォッシュコートスラリーで
触媒被覆層を形成し、触媒層Ｄとした。
２．５mm、４００セル／ｉｎｃｈ2 、リブ厚０．２０ｍ
ｍ）にＢａＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣｅＯ2 粉末（比表面積１
２０ｍ2 ／ｇ）、硝酸アルミニウム９水塩、水およびジ
ニトロジアンミン白金水溶液とジニトロジアンミンパラ
ジウム水溶液を加えてなるウォッシュコートスラリーで
触媒被覆層を形成し、触媒層Ｄとした。
【００１２】比較例２ アルミナシリカ繊維（アルミナ ６０ｗｔ％、シリカ
４０ｗｔ％、平均繊維長 約１５ｍｍ、繊維径 約２μ
ｍ）、アルミナゾル、パルプと水からなる懸濁液に硫酸
アルミニウムを添加後、アンモニアによって懸濁液のｐ
Ｈを５．５に調整し、一次凝集させた。次にポリアクリ
ルアミドを加えて、二次凝集させた後、長網式抄紙機に
より、０．２０ｍｍのペーパー状に加工しながらコルゲ
ート加工を行なった後、９００℃で２時間熱処理を行な
い、後に４００セル／ｉｎｃｈ2相当のものが１５０φ
×１２．５ｍｍの形状で得られた。次にＢａＯ・Ａｌ2
Ｏ 3 ・ＣｅＯ2 粉末（比表面積１２０ｍ2 ／ｇ）、硝酸
アルミニウム９水塩、水およびジニトロジアンミン白金
水溶液とジニトロジアンミンパラジウム水溶液を加えて
なるウォッシュコートスラリーで前記コルゲート構造体
に触媒を被覆し、触媒層Ｅとした。
４０ｗｔ％、平均繊維長 約１５ｍｍ、繊維径 約２μ
ｍ）、アルミナゾル、パルプと水からなる懸濁液に硫酸
アルミニウムを添加後、アンモニアによって懸濁液のｐ
Ｈを５．５に調整し、一次凝集させた。次にポリアクリ
ルアミドを加えて、二次凝集させた後、長網式抄紙機に
より、０．２０ｍｍのペーパー状に加工しながらコルゲ
ート加工を行なった後、９００℃で２時間熱処理を行な
い、後に４００セル／ｉｎｃｈ2相当のものが１５０φ
×１２．５ｍｍの形状で得られた。次にＢａＯ・Ａｌ2
Ｏ 3 ・ＣｅＯ2 粉末（比表面積１２０ｍ2 ／ｇ）、硝酸
アルミニウム９水塩、水およびジニトロジアンミン白金
水溶液とジニトロジアンミンパラジウム水溶液を加えて
なるウォッシュコートスラリーで前記コルゲート構造体
に触媒を被覆し、触媒層Ｅとした。
【００１３】得られた触媒層Ａ〜Ｅを使用して図２に示
すような燃焼装置を組み立てた。図２において、３は燃
料タンク、４は燃料用ポンプ、５は送風用のファン、６
は混合室で、混合室６の出口には補助炎口７が備えられ
ており、補助炎口７の近傍には点火電極８が配設されて
いる。前記補助炎口７の上方には多数の連通孔を穿設し
た無機繊維ペーパー層と金属薄板とで複合化されたコル
ゲート構造体にＰｔ／Ｐｄの活性成分を担持させた触媒
層９が直立して備えられ、その上流面（前面）に対向し
て熱線透過体10が配置され、下流には排気口11が設けら
れている。
すような燃焼装置を組み立てた。図２において、３は燃
料タンク、４は燃料用ポンプ、５は送風用のファン、６
は混合室で、混合室６の出口には補助炎口７が備えられ
ており、補助炎口７の近傍には点火電極８が配設されて
いる。前記補助炎口７の上方には多数の連通孔を穿設し
た無機繊維ペーパー層と金属薄板とで複合化されたコル
ゲート構造体にＰｔ／Ｐｄの活性成分を担持させた触媒
層９が直立して備えられ、その上流面（前面）に対向し
て熱線透過体10が配置され、下流には排気口11が設けら
れている。
【００１４】次に動作について説明すると、燃料用ポン
プ４から供給された燃料（灯油）とファン５から供給さ
れた空気は、混合室６内で気化されると共に充分予混合
されて上部の補助炎口７に送られる。点火時にはまず補
助炎口７において点火電極８によって点火され、ここで
火炎燃焼を開始する。高温の排ガスは上部へ流れ、触媒
層９を昇温させる。所定時間燃焼させて触媒層９が充分
な温度に昇温した時点で、一旦燃料供給を停止し、補助
炎口７の火炎を消滅させてから再度燃料の供給を開始す
る。このとき、混合室６を出た予混合気は上方に直立す
る触媒層９に至るが、ここは充分昇温されているから、
主に上流側表面で触媒燃焼を生じつつ、連通孔を経て下
流側へと流れる。また触媒層９の表面で生じた反応熱は
熱線透過体10を透過して、その一部は熱線透過体10を加
熱することによって、ここからの二次放射として前面に
放射される。
プ４から供給された燃料（灯油）とファン５から供給さ
れた空気は、混合室６内で気化されると共に充分予混合
されて上部の補助炎口７に送られる。点火時にはまず補
助炎口７において点火電極８によって点火され、ここで
火炎燃焼を開始する。高温の排ガスは上部へ流れ、触媒
層９を昇温させる。所定時間燃焼させて触媒層９が充分
な温度に昇温した時点で、一旦燃料供給を停止し、補助
炎口７の火炎を消滅させてから再度燃料の供給を開始す
る。このとき、混合室６を出た予混合気は上方に直立す
る触媒層９に至るが、ここは充分昇温されているから、
主に上流側表面で触媒燃焼を生じつつ、連通孔を経て下
流側へと流れる。また触媒層９の表面で生じた反応熱は
熱線透過体10を透過して、その一部は熱線透過体10を加
熱することによって、ここからの二次放射として前面に
放射される。
【００１５】得られた触媒層の評価試験は、触媒が充分
な活性を有する温度にまで予熱するのに必要な時間と、
２０００ｋｃａｌ／ｈ、空燃比（空気／灯油）２．０で
連続燃焼寿命試験後の性能評価で行なった。
な活性を有する温度にまで予熱するのに必要な時間と、
２０００ｋｃａｌ／ｈ、空燃比（空気／灯油）２．０で
連続燃焼寿命試験後の性能評価で行なった。
【００１６】表１は補助炎口７を燃焼させて触媒層９の
上流層が４００℃に到達するために必要だった時間を表
している。
上流層が４００℃に到達するために必要だった時間を表
している。
【００１７】
【表１】
【００１８】表１の結果より、本発明実施例の触媒層は
無機繊維ペーパー層と金属薄板とを複合化しているので
比較的短時間で触媒燃焼への移行に必要な温度に予熱す
ることが可能であった。本発明実施例の触媒層の内、実
施例３の触媒層が最も速く予熱できた。
無機繊維ペーパー層と金属薄板とを複合化しているので
比較的短時間で触媒燃焼への移行に必要な温度に予熱す
ることが可能であった。本発明実施例の触媒層の内、実
施例３の触媒層が最も速く予熱できた。
【００１９】また、寿命試験では比較例２の触媒層は全
体が無機繊維で構成されているので上流層で発生した反
応熱はほとんど下流側へとは伝熱できず、上流層の温度
が一番高くなり、そのために触媒の寿命劣化も一番進行
してしまった。本発明実施例による触媒層は比較例１の
触媒層とほぼ同等の寿命性能が得られた。
体が無機繊維で構成されているので上流層で発生した反
応熱はほとんど下流側へとは伝熱できず、上流層の温度
が一番高くなり、そのために触媒の寿命劣化も一番進行
してしまった。本発明実施例による触媒層は比較例１の
触媒層とほぼ同等の寿命性能が得られた。
【００２０】図３に初期における実施例１、比較例１と
比較例２の触媒層厚さ方向の温度分布を示している。本
発明による触媒層は耐熱性無機繊維を主成分とするペー
パー層と金属薄板とを複合化し、それらの特長を充分に
活かせるように構成されたものであり、この構造として
はコルゲート状が好ましい。この場合、無機繊維層を金
属薄板の片面に沿わせてコルゲート加工しても、金属薄
板の両面に沿わせてコルゲート加工しても良い。また、
波状無機繊維層と平板金属薄板をコルゲート加工して
も、平板無機繊維層と波状金属薄板をコルゲート加工し
ても良い。また、触媒金属を担持させる場所は製造工程
において、最初にコルゲート構造体を作り、それに担持
する場合には無機繊維ペーパー層と金属薄板の両方に担
持され、無機繊維ペーパーの製造工程で担持する場合に
は無機繊維ペーパー層だけに担持される。触媒金属を担
持させる場所の違いを触媒燃焼の性能で評価すると、コ
ルゲート構造体を作り、それに触媒金属を担持した場合
の方が寿命的に少し優れていた。
比較例２の触媒層厚さ方向の温度分布を示している。本
発明による触媒層は耐熱性無機繊維を主成分とするペー
パー層と金属薄板とを複合化し、それらの特長を充分に
活かせるように構成されたものであり、この構造として
はコルゲート状が好ましい。この場合、無機繊維層を金
属薄板の片面に沿わせてコルゲート加工しても、金属薄
板の両面に沿わせてコルゲート加工しても良い。また、
波状無機繊維層と平板金属薄板をコルゲート加工して
も、平板無機繊維層と波状金属薄板をコルゲート加工し
ても良い。また、触媒金属を担持させる場所は製造工程
において、最初にコルゲート構造体を作り、それに担持
する場合には無機繊維ペーパー層と金属薄板の両方に担
持され、無機繊維ペーパーの製造工程で担持する場合に
は無機繊維ペーパー層だけに担持される。触媒金属を担
持させる場所の違いを触媒燃焼の性能で評価すると、コ
ルゲート構造体を作り、それに触媒金属を担持した場合
の方が寿命的に少し優れていた。
【００２１】また、本発明では耐熱性無機繊維を主成分
とするペーパー層としたが、これは無機繊維にある程度
の機械的強度を付与する目的で無機結合剤が必要なため
である。具体的には、実施例で使用したアルミナゾルな
どの無機ゾル、あるいは１０００℃程度で焼結可能な無
機物、特に粘土などのアルミノケイ酸塩が使用される。
とするペーパー層としたが、これは無機繊維にある程度
の機械的強度を付与する目的で無機結合剤が必要なため
である。具体的には、実施例で使用したアルミナゾルな
どの無機ゾル、あるいは１０００℃程度で焼結可能な無
機物、特に粘土などのアルミノケイ酸塩が使用される。
【００２２】また、本発明で使用する金属薄板は耐熱性
を有するＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系のものが良い。特にＦｅ−
２０Ｃｒ−５Ａｌに微量添加物を加えたものが好まし
い。
を有するＦｅ−Ｃｒ−Ａｌ系のものが良い。特にＦｅ−
２０Ｃｒ−５Ａｌに微量添加物を加えたものが好まし
い。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、短時間で
触媒層を予熱でき、反応による熱も触媒層により均一化
し、長時間安定した性能を維持し得る触媒および触媒燃
焼装置を提供できる。
触媒層を予熱でき、反応による熱も触媒層により均一化
し、長時間安定した性能を維持し得る触媒および触媒燃
焼装置を提供できる。
【図１】本発明の実施例１における触媒層の拡大断面図
である。
である。
【図２】本発明の触媒層を用いた触媒燃焼装置の縦断面
図である。
図である。
【図３】初期における実施例１、比較例１と比較例２の
触媒層厚さ方向の温度分布を示す。
触媒層厚さ方向の温度分布を示す。
１ 金属薄板 ２ ペーパー層 ３ 燃料タンク ４ 燃料用ポンプ ５ 送風用のファン ６ 混合室 ７ 補助炎口 ８ 点火電極 ９ 触媒層 10 熱線透過体 11 排気口
Claims (2)
- 【請求項１】 耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー
層と金属薄板とを組み合わせてコルゲート加工された構
造体の少なくとも耐熱性無機繊維を主成分とするペーパ
ー層に触媒金属を分散担持してなることを特徴とする触
媒。 - 【請求項２】 燃料と空気を予混合する混合室と、この
混合室の下流側に位置し多数の連通孔を有する触媒層
と、この触媒層の下流側に備えられた排気口とを有し、
前記触媒層が耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー層
と金属薄板とを組み合わせてコルゲート加工された構造
体の少なくとも耐熱性無機繊維を主成分とするペーパー
層に触媒金属を分散担持してなることを特徴とする触媒
燃焼装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09470293A JP3221972B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 触媒とそれを用いた触媒燃焼装置 |
| US08/230,845 US5552123A (en) | 1993-04-22 | 1994-04-21 | Catalyst device and combustion apparatus provided therewith |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09470293A JP3221972B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 触媒とそれを用いた触媒燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06304482A true JPH06304482A (ja) | 1994-11-01 |
| JP3221972B2 JP3221972B2 (ja) | 2001-10-22 |
Family
ID=14117508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09470293A Expired - Fee Related JP3221972B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 触媒とそれを用いた触媒燃焼装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5552123A (ja) |
| JP (1) | JP3221972B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112053A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Josho Gakuen | ポリピロール−パラジウムナノコンポジット被覆繊維及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2187743T3 (es) * | 1996-05-23 | 2003-06-16 | Scambia Ind Dev Ag | Colector de escape con catalizador. |
| DE69907817T2 (de) * | 1998-07-07 | 2004-03-11 | Mitsubishi Chemical Corp. | Verfahren zur Herstellung einer Aluminiumoxidfaserprecursor enthaltenden Verbundfolie |
| WO2000037854A1 (fr) * | 1998-12-18 | 2000-06-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Systeme de combustion catalytique |
| GB0001279D0 (en) | 2000-01-21 | 2000-03-08 | Rolls Royce Plc | A flow directing element and a method of manufacturing a flow directing element |
| US6725541B1 (en) | 2000-01-21 | 2004-04-27 | Rolls-Royce Plc | Flow directing element and a method of manufacturing a flow directing element |
| JP3983967B2 (ja) * | 2000-09-26 | 2007-09-26 | ニチアス株式会社 | ゼオライト担持吸着素子及びその製造方法 |
| DE10139046C2 (de) * | 2001-08-08 | 2003-10-02 | Ballard Power Systems | Vorrichtung zur selektiven Oxidation von Bestandteilen eines Stoffstroms |
| JP2007196992A (ja) * | 2005-12-29 | 2007-08-09 | Tk Holdings Inc | アキシャルフローフィルターを備えたガス生成システム |
| KR101322050B1 (ko) * | 2009-02-25 | 2013-10-25 | 포항공과대학교 산학협력단 | 촉매체 및 상기를 사용한 포름알데히드의 제거 방법 |
| CA3094306C (en) | 2018-04-04 | 2024-05-14 | Unifrax I Llc | Activated porous fibers and products including same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3770389A (en) * | 1971-11-11 | 1973-11-06 | Ford Motor Co | Catalytic converter with electrically resistive catalyst support |
| US4280926A (en) * | 1978-09-12 | 1981-07-28 | Sakai Chemical Industry Co., Ltd. | Method for producing a catalyst and a carrier therefor |
| JPH0645618Y2 (ja) * | 1989-02-21 | 1994-11-24 | 臼井国際産業株式会社 | 排気ガス浄化装置 |
| JPH04243525A (ja) * | 1991-01-22 | 1992-08-31 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1993
- 1993-04-22 JP JP09470293A patent/JP3221972B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-04-21 US US08/230,845 patent/US5552123A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012112053A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-14 | Josho Gakuen | ポリピロール−パラジウムナノコンポジット被覆繊維及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3221972B2 (ja) | 2001-10-22 |
| US5552123A (en) | 1996-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |