JPH07251081A - 脱硝触媒担体およびその製造方法 - Google Patents

脱硝触媒担体およびその製造方法

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JPH07251081A
JPH07251081A JP6067933A JP6793394A JPH07251081A JP H07251081 A JPH07251081 A JP H07251081A JP 6067933 A JP6067933 A JP 6067933A JP 6793394 A JP6793394 A JP 6793394A JP H07251081 A JPH07251081 A JP H07251081A
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JP
Japan
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titanium oxide
resin
organic resin
denitration catalyst
oxide sol
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JP6067933A
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Ryuji Masuda
竜司 増田
Sei Miyashita
聖 宮下
Koichi Kawashima
孝一 川島
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Nippon Muki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Muki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 無機質繊維を主体とするペーパーに、酸化チ
タンゾルと有機物樹脂とを含む液を付着処理した後、湿
潤状態でペーパー同士を重ね合わせて成形し、さらに有
機物樹脂の分解する温度以上で熱処理して、脱硝触媒担
体を作成する。 【効果】 有機物樹脂分解の際に発生する燃焼熱で酸化
チタンゾルの微粒子の焼結が速やかに進行して酸化物焼
結体を形成するため、接着性に優れた脱硝触媒担体を得
ることができる。またシリカのように触媒担持を阻害す
る物質が表面に存在しないので酸化バナジウムのような
脱硝触媒の担持量を多くできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック繊維、ガラ
ス繊維等の無機質繊維を主体とするペーパー(以下「無
機ペーパー」という)を利用した脱硝触媒担体とその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、無機ペーパーを用いて脱硝触媒担
体を製造する方法としては、特公昭59ー15028号
公報に記載されているように、コルゲート加工した波板
と平板とをケイ酸ゲルで接着する方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ケ
イ酸ゲルを用いる方法においては、接着強度は非常に優
れているものの酸化バナジウムのような脱硝触媒を担持
させるときにシリカ付着部への触媒の担持が不十分とな
り、ひいては脱硝率が十分に発現しないといった欠点が
あった。また、ケイ酸ゲルの代わりに酸化チタンゾルを
用いて接着させると、触媒の担持は十分で脱硝率は向上
するが、接着強度が小さいといった欠点がある。そこで
本発明は、接着強度と触媒担持共に優れた脱硝触媒担体
とその製造方法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記従来
技術の欠点を解決するため鋭意検討の結果、脱硝触媒の
助触媒として用いられる酸化チタンのゾルと有機物樹脂
とからなる複合バインダを用いることにより、接着強度
と触媒担持共に優れた無機ペーパー成形体が得られるこ
とを見いだし、本発明を完成するに至った。即ち、本発
明の脱硝触媒担体は、無機質繊維を主体とするペーパー
を互いに接着してなる無機ペーパー成形体の前記各ペー
パーを、酸化チタンゾルと有機物樹脂からなる複合バイ
ンダを用いて接着することを特徴とする。また、本発明
の脱硝触媒担体の製造方法は無機質繊維を主体とするペ
ーパーに、酸化チタンゾルと有機物樹脂とを含む液を付
着処理した後、湿潤状態でペーパー同士を重ね合わせて
成形し、さらに有機物樹脂の分解する温度以上で熱処理
することを特徴とする。
【0005】ここで、酸化チタンゾルは、熱処理によっ
て助触媒の酸化チタンを生成するものであれば良く、例
えば、酸化チタン粉末の懸濁液、微粒子分散型の酸化チ
タンゾルあるいはチタンアルコキシド溶液等が使用でき
る。
【0006】有機物樹脂は、熱処理によって分解・消失
するもので、かつ前記酸化チタンゾルと混合したときに
凝集やゲル化を引き起こさないもの、加えて前記複合バ
インダを含む液の分散媒が蒸発した際に乾固して接着性
を有するものであれば良く、例えば、ポリビニルアルコ
ール、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、
フェノール樹脂等が使用できる。
【0007】無機ペーパーは使用温度に耐えることが必
要で、構成材料としてはセラミック繊維、ガラス繊維等
が有効である。また、本発明の接着工程を行う前に助触
媒である酸化チタンを付着させたり、コルゲート加工等
により波板のような任意の形状に成形しておくことが好
ましい。
【0008】これら、酸化チタンゾルと有機物樹脂とを
含む液を調製した後、この液を無機ペーパーに付着処理
する。この付着処理は、一般的な含浸、噴霧、塗布等、
いずれでも良い。また、この付着処理は接着部分のみに
行っても、ペーパー全体に行っても良い。この後、液を
付着処理した無機ペーパーが湿潤状態のうちに接着した
い部分同士を重ね合わせ、任意の形に成形する。
【0009】前記熱処理は、前記分散媒を蒸発させるこ
と、および有機物樹脂を分解させることを目的として行
う。したがって、一般に乾燥と称する100℃前後の熱
処理により該分散媒を蒸発させたのち有機物樹脂の分解
温度以上の熱処理を行っても良く、また、前記乾燥工程
を経ないで有機物樹脂の分解温度以上の熱処理を行って
前記蒸発と分解を同時に行っても良い。必要なことは、
熱処理の最高温度が該有機物樹脂の分解温度よりも高い
ことである。更に好ましくは、有機物樹脂の分解を完全
に行うために300℃以上、かつ該無機ペーパーの耐熱
性の点から1200℃以下の熱処理温度がよい。
【0010】
【作用】以下、本発明の作用を、図面を用いて説明す
る。図1は、酸化チタンゾル1と有機物樹脂2からなる
液を無機ペーパー3に付着させて重ね合わせたときの、
接着部分の湿潤状態モデル図である。このときの無機ペ
ーパー3、3同士の接着力は、液の表面張力のみであ
る。尚、図中4は分散媒を示す。図2は、乾燥工程によ
って分散媒4が蒸発したのち有機物樹脂2が乾固したと
きの、接着部分の乾燥状態モデル図である。このときの
無機ペーパー3、3同士の接着力は、有機物樹脂2が乾
固して形成された有機物樹脂皮膜5に依る。図3は、熱
処理によって有機物樹脂被膜5が分解している途中の、
接着部分の有機物樹脂分解過程モデル図である。有機物
樹脂被膜5が分解するときに発生する燃焼熱によって、
酸化チタンゾル1の微粒子表面が部分的に非常に高温と
なる。このため、この微粒子同士の焼結が速やかに進行
し、酸化チタン焼結体6を形成する。このときの無機ペ
ーパー3、3同士の接着力は、未分解の有機物樹脂被膜
5と酸化チタン焼結体6に依る。図4は、完成した脱硝
触媒担体の、接着部分のモデル図である。ここでは、有
機物樹脂被膜5は全て消失しており、替わりに耐熱性と
接着性に優れた酸化チタン焼結体6のみが形成される。
このときの接着力は、酸化チタン焼結体6に依る。以上
のように、本発明によれば、熱処理途中までの接着性は
有機物樹脂被膜5によって得られ、有機物樹脂被膜分解
の際に発生する燃焼熱で酸化チタン微粒子の焼結が速や
かに進行し、完成品の脱硝触媒担体の接着性は耐熱性の
高い酸化チタン焼結体6により得られる。
【0011】
【実施例】一例として、セラミック繊維を主体とする無
機ペーパー(日本無機株式会社製,MCN−050)に
助触媒の酸化チタンを付着させて加工した波板と平板
を、酸化チタンゾルに石原産業株式会社製,酸化チタン
ゾルCS−Nを、有機物樹脂に株式会社DIC製,アク
リル樹脂ボンコ−トSFC−54を用いたときの実施例
および比較例を示す。
【0012】(実施例)前記酸化チタンゾルと前記アク
リル樹脂を、酸化チタン固形分10重量%、アクリル樹
脂固形分10重量%となるように希釈・混合して、酸化
チタンゾルとアクリル樹脂を含む液を調製した。分散媒
は水とした。次いで、300mm角の無機ペーパー平板
に前記液を含浸付着させたのち、同様に前記液を含浸付
着させた同寸法の波板を重ねる工程を繰り返し、300
mm×300mm×300mmの湿潤成形体とした。そ
の後、前記湿潤成形体を150℃の熱風乾燥炉内に30
分間放置して分散媒の水を蒸発させ、乾燥成形体を得
た。更に、前記乾燥成形体を400℃で2時間熱処理し
てアクリル樹脂を全て分解・消失させ、脱硝触媒担体を
作成した。これら成形体の接着強度を、JIS K68
54の剥離試験法で測定したところ、乾燥成形体の接着
強度は2.0kg/25mm、脱硝触媒担体の接着強度
は3.0kg/25mmとなり高い接着性を示した。ま
た、触媒担持は、メタバナジン酸アンモニウムの室温飽
和水溶液中に前記脱硝触媒担体を含浸して30分静置し
たのち取り出して150℃で1時間乾燥し、更に400
℃で3時間熱処理を行い酸化バナジウムを担持させた。
このときの触媒担持量は全体に対して10重量%であっ
た。
【0013】(比較例1)前記酸化チタンゾルを、酸化
チタン固形分10重量%となるように希釈して、酸化チ
タンゾルを含む液を調製した。分散媒は水とした。以下
は、実施例と同様にして脱硝触媒担体を制作した。ま
た、実施例と同様の方法で接着強度を測定したところ、
乾燥成形体の接着強度は0.1kg/25mm、脱硝触
媒担体の接着強度は0.2kg/25mmとなり、接着
強度が小さいことが分かった。また、触媒担持量を実施
例と同様に測定したところ、全体に対して10重量%と
なり、実施例とほぼ同等であった。
【0014】(比較例2)ケイ酸ゲルとして日産化学工
業株式会社製,スノーテックス−Oを用い、シリカ固形
分10重量%となるように希釈して、ケイ酸ゲルを含む
液を調製した。分散媒は水とした。以下は、実施例と同
様にして脱硝触媒担体を作成した。また、実施例と同様
の方法で接着強度を測定したところ、乾燥成形体の接着
強度は2.0kg/25mm、脱硝触媒担体の接着強度
は5.0kg/25mmとなり、接着強度は大きいこと
が分かった。また、触媒担持量を実施例と同様に測定し
たところ、全体に対して1.0重量%となり、触媒担持
は非常に少なかった。以上の評価結果を表1にまとめ
た。
【0015】
【表1】
【0016】表1より、実施例の複合バインダに比べ
て、比較例1の酸化チタンゾル単独では接着強度が小さ
く、また比較例2のケイ酸ゲルでは触媒担持量が非常に
少ないことが分かる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、有機物樹脂分解の際に
発生する燃焼熱で酸化チタンゾルの微粒子の焼結が速や
かに進行して酸化物焼結体を形成するため、接着性に優
れた脱硝触媒担体を得ることができる。またシリカのよ
うに触媒担持を阻害する物質が表面に存在しないので酸
化バナジウムのような脱硝触媒の担持量を多くできると
いった特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】酸化チタンゾルと有機物樹脂からなる液を無機
ペーパーに付着させて重ね合わせたときの、接着部分の
湿潤状態モデル図
【図2】乾燥工程によって分散媒が蒸発したのち有機物
が乾固したときの、接着部分の乾燥状態モデル図
【図3】熱処理によって有機物樹脂被膜が分解している
途中の、接着部分の有機物樹脂分解過程モデル図
【図4】完成した脱硝触媒担体の、接着部分のモデル図
【符号の説明】
1 酸化チタンゾル 2 有機物樹脂 3 無機ペーパー 4 分散媒 5 有機物樹脂被膜 6 酸化チタンゾル焼結体

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無機質繊維を主体とするペーパーを互い
    に接着してなる無機ペーパー成形体の前記各ペーパー
    を、酸化チタンゾルと有機物樹脂からなる複合バインダ
    を用いて接着することを特徴とする脱硝触媒担体。
  2. 【請求項2】 前記有機物樹脂は、ポリビニルアルコー
    ル、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、フ
    ェノール樹脂の中から選ばれた少なくとも一種以上の樹
    脂であることを特徴とする請求項1記載の脱硝触媒担
    体。
  3. 【請求項3】 無機質繊維を主体とするペーパーに、酸
    化チタンゾルと有機物樹脂とを含む液を付着処理した
    後、湿潤状態でペーパー同士を重ね合わせて成形し、さ
    らに有機物樹脂の分解する温度以上で熱処理することを
    特徴とする脱硝触媒担体の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記有機物樹脂は、ポリビニルアルコー
    ル、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、フ
    ェノール樹脂の中から選ばれた少なくとも一種以上の樹
    脂であることを特徴とする請求項3記載の脱硝触媒担体
    の製造方法。
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