JPH08290916A - Heat-resistant transition alumina and its production - Google Patents

Heat-resistant transition alumina and its production

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JPH08290916A
JPH08290916A JP8031938A JP3193896A JPH08290916A JP H08290916 A JPH08290916 A JP H08290916A JP 8031938 A JP8031938 A JP 8031938A JP 3193896 A JP3193896 A JP 3193896A JP H08290916 A JPH08290916 A JP H08290916A
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JP
Japan
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aluminum sulfate
alumina
weight
water
parts
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Application number
JP8031938A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Yamanishi
修 山西
Seiichi Hamano
誠一 浜野
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Publication date
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  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a heat-resistant transition alumina large in the total volume of fine pores, having a high initial specific surface area and excellent in phosphorus-poisoning resistance by drying aluminum sulfate containing specific impurities in prescribed amounts to a prescribed water content under a prescribed drying condition and subsequently thermally decomposing the dried aluminum sulfate. CONSTITUTION: Lanthanum-containing aluminum sulfate containing aluminum in an amount of 100 pts.wt. (converted into alumina), sodium in an amount of <=0.10 pts.wt. (converted into Na2 O) lanthanum compounds in an amount of 1-12 pts.wt. (converted into La) and water in an amount exceeding 8 hydrates (converted into crystal water) is dried at a water-evaporating rate of 0.01-2.0mg/ sec per gram equivalent of Al2 (SO4 )3 into the dried product comprising the 8 hydrate or less, further dried into the dried product comprising the 6 hydrate or less and subsequently thermally decomposed into the subject alumina in a vertical gas flow contact type calcination oven. The produced alumina has a total fine pore volume of 0.6-2.0cc/g and good heat resistance expressed by an initial BET specific surface area of >=90m<2> /g and a BET specific surface area of >=60m<2> /g after heated at 1200 deg.C for 5hrs.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐熱性遷移アルミ
ナ及びその製造方法に係わり、更に詳細には耐リン被毒
性の要求される自動車排気ガス浄化用触媒或いは定置式
エンジン排ガス浄化用等の触媒担体に適した耐熱性遷移
アルミナ及びその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat-resistant transition alumina and a method for producing the same, and more particularly to a catalyst for purifying automobile exhaust gas or a catalyst for purifying stationary engine exhaust gas, which is required to be resistant to phosphorus poisoning. The present invention relates to a heat resistant transition alumina suitable for a carrier and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車や自動2輪車等の内燃機関の排ガ
ス除去、更には、ガスタ−ビンやボイラ−等の高温下で
の触媒反応分野での触媒或いは触媒担体は、近年ますま
す多用化の傾向にある。これら分野に用いられる担体は
触媒成分の有効利用の点より比表面積の高い触媒担体、
通常γ−アルミナを主体とする遷移アルミナが多く使用
されている。加えてこれら担体の使用温度は900℃以
上、時には1000℃、さらには1200℃を越える場
合もあり、高温使用に於いても比表面積の低下が少ない
耐熱性に優れた特性を有する触媒担体が要求されてい
る。
2. Description of the Prior Art Exhaust gas removal from internal combustion engines such as automobiles and motorcycles, as well as catalysts or catalyst carriers in the field of catalytic reactions at high temperatures such as gas turbines and boilers have become increasingly popular in recent years. Tend to. The carrier used in these fields is a catalyst carrier having a high specific surface area from the viewpoint of effective utilization of the catalyst component,
Usually, transitional alumina mainly composed of γ-alumina is often used. In addition, the use temperature of these carriers is 900 ° C. or higher, sometimes 1000 ° C., and even 1200 ° C. in some cases. Therefore, there is a demand for a catalyst carrier having excellent heat resistance with a small decrease in specific surface area even at high temperatures. Has been done.

【0003】しかしながら遷移アルミナは周知のように
900℃以上の高温下に曝されるとα−アルミナ晶へと
結晶転移を起こし、著しく比表面積が低下する。
However, as is well known, when transition alumina is exposed to a high temperature of 900 ° C. or higher, it undergoes a crystal transition into α-alumina crystals, and the specific surface area is remarkably reduced.

【0004】また触媒担体として遷移アルミナをペレッ
ト状もしくは他の形態の成形物に被覆して使用する場合
には、この結晶転移による構造変化が被覆層の脱落ある
いは触媒成分のシンタリングを促進させる原因となる。
When a transition alumina is coated as a catalyst carrier on a molded product in the form of pellets or other forms, the structural change due to the crystal transition causes the coating layer to fall off or promote sintering of the catalyst component. Becomes

【0005】この遷移アルミナにおける比表面積の低下
を防止するなど熱安定性の向上を計る方法として、ラン
タン等の希土類元素あるいは、バリウム等の元素を遷移
アルミナに添加することは公知である。
As a method for improving the thermal stability by preventing a decrease in the specific surface area of the transition alumina, it is known to add a rare earth element such as lanthanum or an element such as barium to the transition alumina.

【0006】例えば粒径が500ミクロン以下のアルミ
ナあるいはアルミナ水和物の粉末を分散させた水溶液と
希土類物質を含む溶液との混合液から上記アルミナ、あ
るいはアルミナ水和物に希土類物質を沈着させる方法
(特開昭62−176542号公報)、アルミニウムア
ルコキシドとランタンアルコキシドの混合溶液を加水分
解してゾルを得た後、ゲル化しこれを焼成する方法(特
開昭63−242917号公報)等が知られているが、
高温における熱処理、例えば1200℃で5時間加熱処
理後のBET比表面積が50m2 /gを越えるものは知
られていない。
For example, a method of depositing a rare earth substance on the above-mentioned alumina or alumina hydrate from a mixed solution of an aqueous solution in which alumina or alumina hydrate powder having a particle size of 500 microns or less is dispersed and a solution containing a rare earth substance. (JP-A-62-176542), a method in which a mixed solution of an aluminum alkoxide and a lanthanum alkoxide is hydrolyzed to obtain a sol, which is then gelled and baked (JP-A-63-242917) is known. Although it is
It is not known that the BET specific surface area exceeds 50 m 2 / g after heat treatment at high temperature, for example, heat treatment at 1200 ° C. for 5 hours.

【0007】このような事情下に鑑み本発明者は、高い
初期BET比表面積を有し、かつ1000℃以上の高温
下においても比表面積の低下が少ない優れた耐熱性を有
し、また他の低比表面積の触媒担体等の表面に被着せし
めた場合も、大きい細孔容積を発揮する耐熱性遷移アル
ミナを見いだすことを目的として研究した結果、硫酸ア
ルミニウムとランタン化合物を混合し、該混合物を加熱
後、熱分解することにより大きい細孔容積を有し、初期
比表面積が大きく、かつ高温下での耐熱性に優れた遷移
アルミナが得られることを見出し、特開平4−2701
14号として先に出願した。該方法により得られた遷移
アルミナは、細孔容積が0.6cc/g〜2.0cc/
gと大きく、初期比表面積が90m2 /g以上、普通に
は100m2 /g以上で、1100℃、3時間焼成後の
BET比表面積が90m2 /g以上、普通には100m
2 /g以上であり、かつ1200℃、3時間焼成後のB
ET比表面積が50m2 /g以上の優れた耐熱性を有し
ており、そのままで、或いは各種形状触媒担体や樹脂充
填材として、或いは各種形状触媒担体成形用原料として
好適である。
In view of these circumstances, the present inventor has a high initial BET specific surface area and excellent heat resistance with a small decrease in the specific surface area even at a high temperature of 1000 ° C. or higher. As a result of research for the purpose of finding a heat-resistant transition alumina that exhibits a large pore volume even when it is applied to the surface of a catalyst carrier having a low specific surface area, aluminum sulfate and a lanthanum compound are mixed, and the mixture is It was found that a transition alumina having a larger pore volume due to thermal decomposition after heating, a large initial specific surface area, and excellent heat resistance at high temperature can be obtained.
No. 14 was filed earlier. The transition alumina obtained by the method has a pore volume of 0.6 cc / g to 2.0 cc /
g, the initial specific surface area is 90 m 2 / g or more, usually 100 m 2 / g or more, and the BET specific surface area after baking at 1100 ° C. for 3 hours is 90 m 2 / g or more, usually 100 m
B / g of 2 / g or more and after firing at 1200 ° C. for 3 hours
It has excellent heat resistance with an ET specific surface area of 50 m 2 / g or more, and is suitable as it is, as a catalyst carrier of various shapes or a resin filler, or as a raw material for molding catalyst carriers of various shapes.

【0008】しかしながら、上記方法で得られた遷移ア
ルミナをリン化合物を含有する燃焼排ガス処理用の触媒
担体として適用した場合には、上記のような耐熱性が発
揮し得ない場合があること、また上記硫酸アルミニウム
の熱分解をロータリーキルンや瞬間仮焼炉、流動焼成炉
等の生産効率の高い焼成方法を採用する場合には製品収
率が低くい場合があり、リン化合物を含有する燃焼排ガ
スを処理する場合にも優れた耐熱性を発揮する遷移アル
ミナと、コスト削減の観点より収率の高い製造方法の開
発が嘱望されていた。
However, when the transition alumina obtained by the above method is applied as a catalyst carrier for the treatment of combustion exhaust gas containing a phosphorus compound, the above heat resistance may not be exhibited in some cases. The product yield may be low when adopting a high production efficiency firing method such as a rotary kiln, a flash calcination furnace, or a fluidized firing furnace for the thermal decomposition of the aluminum sulfate, and the combustion exhaust gas containing a phosphorus compound is treated. In this case, there has been a strong demand for the development of a transition alumina that exhibits excellent heat resistance and a production method having a high yield from the viewpoint of cost reduction.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は大きい
細孔容積と高い初期BET比表面積を有し、かつ高温
下、リン化合物を含有する燃焼排ガスとの接触下にあっ
ても比表面積の低下が少ない優れた耐熱性を有する遷移
アルミナの提供、並びに工業的に生産効率の高い焼成方
法に於いても高い製品収率が得られる耐熱性遷移アルミ
ナの製造方法を提供するにある。
The object of the present invention is to have a large pore volume and a high initial BET specific surface area, and to obtain a high specific surface area even at a high temperature in contact with a combustion exhaust gas containing a phosphorus compound. An object of the present invention is to provide a transition alumina having excellent heat resistance with little decrease, and a method for producing heat resistant transition alumina capable of obtaining a high product yield even in a calcination method having industrially high production efficiency.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】かかる事情下に鑑み、本
発明者等は更に鋭意検討した結果、熱分解する原料硫酸
アルミニウム中の特定不純物量を特定量以下に調整する
場合には、高温下リン化合物を含有する燃焼排ガスとの
接触下にあっても比表面積の低下が少ない優れた耐熱性
を有する遷移アルミナが得られること、また、工業的に
生産効率の高い竪型気流式接触焼成炉を用い硫酸アルミ
ニウムを熱分解するに際し、該焼成炉に供給する硫酸ア
ルミニウムを特定の含水量までを特定乾燥条件で乾燥す
る場合には、上記目的を全て満足し得る遷移アルミナが
得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
In view of the above circumstances, the inventors of the present invention have made further diligent studies, and as a result, when adjusting the amount of specific impurities in the raw material aluminum sulfate to be thermally decomposed to a specific amount or less, A vertical-flow contact-type calcining furnace that has excellent heat resistance and that has a small decrease in specific surface area even if it is in contact with combustion exhaust gas containing a phosphorus compound and that has an industrially high production efficiency. When thermally decomposing aluminum sulfate using, when aluminum sulfate to be supplied to the firing furnace is dried under specific drying conditions up to a specific water content, it is found that a transition alumina that can satisfy all the above objects can be obtained. The present invention has been completed.

【0011】すなわち、本発明はアルミナ100重量部
に対してランタン(元素換算)を1〜12重量部有し、
Na2 O含量が0.10重量部以下であり、細孔容積が
0.6cc/g〜2.0cc/gで、初期BET比表面
積が90m2 /g 以上、1200℃で5時間加熱処理
後のBET比表面積が60m2 /g 以上の耐熱性を有
する、硫酸アルミニウムの加熱・熱分解法よりなる耐熱
性遷移アルミナを提供するにある。
That is, the present invention has 1 to 12 parts by weight of lanthanum (converted to elements) with respect to 100 parts by weight of alumina,
Na 2 O content of 0.10 parts by weight or less, pore volume of 0.6 cc / g to 2.0 cc / g, initial BET specific surface area of 90 m 2 / g or more, after heat treatment at 1200 ° C. for 5 hours Another object of the present invention is to provide a heat-resistant transition alumina having a BET specific surface area of 60 m 2 / g or more and having heat resistance, which is obtained by a heating / pyrolysis method of aluminum sulfate.

【0012】さらには、本発明はアルミナ100重量部
に対してNaをNa2 O換算で0.10重量部以下、ラ
ンタン化合物をランタン(元素換算)として1〜12重
量部含有してなる硫酸アルミニウムを加熱後、熱分解す
ることを特徴とする耐熱性遷移アルミナの製造方法を提
供するにある。
Further, according to the present invention, aluminum sulfate containing 100 parts by weight of alumina and 0.10 parts by weight or less of Na in terms of Na 2 O and 1 to 12 parts by weight of a lanthanum compound as lanthanum (elemental basis). Another object of the present invention is to provide a method for producing a heat-resistant transition alumina, which comprises thermally decomposing after heating.

【0013】また、本発明は、硫酸アルミニウム中のA
l分をアルミナ換算し、該アルミナ100重量部に対し
てNaをNa2 O換算で0.10重量部以下、ランタン
化合物をランタン(元素換算)として1〜12重量部含
有してなる硫酸アルミニウムの結晶水に換算して8水塩
を越える水を含む硫酸アルミニウムを、硫酸アルミニウ
ム〔Al2 (SO4 3 として〕1g当たりからの水の
蒸発速度が0.01mg/sec〜2.0mg/sec
で8水塩以下の結晶水に相当する水含有量の硫酸アルミ
ニウムとなるまで加熱、乾燥し、該乾燥後の硫酸アルミ
ニウムを必要に応じて6水塩以下の結晶水に相当する水
含有量の硫酸アルミニウムとなるまで乾燥した後、該乾
燥後の6水塩以下の結晶水に相当する水含有量の硫酸ア
ルミニウムを竪型気流接触式焼成炉中で熱分解し遷移ア
ルミナを得ることを特徴とする耐熱性遷移アルミナの製
造方法を提供するにある。
The present invention also relates to A in aluminum sulfate.
1 part is converted into alumina, and 0.10 parts by weight or less of Na in terms of Na 2 O and 1 to 12 parts by weight of a lanthanum compound as lanthanum (elemental conversion) are contained in 100 parts by weight of the alumina. The evaporation rate of water from 1 g of aluminum sulfate [as Al 2 (SO 4 ) 3 ] containing aluminum sulfate in excess of octahydrate in terms of crystal water is 0.01 mg / sec to 2.0 mg / sec.
Is heated and dried until aluminum sulfate having a water content corresponding to crystal water of not more than 8 hydrate is obtained, and the aluminum sulfate after drying is, if necessary, of water content corresponding to crystal water of not more than 6 hydrate. After being dried to aluminum sulfate, aluminum sulfate having a water content corresponding to the water of crystallization of the hexahydrate or less after drying is thermally decomposed in a vertical airflow contact type firing furnace to obtain transition alumina. The present invention provides a method for producing heat-resistant transition alumina.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の遷移アルミナは、遷移アルミナ中のアルミ
ナ100重量部に対してランタン(元素換算)を1〜1
2重量部有し、Na2 O含量が0.10重量部以下であ
り、遷移アルミナの細孔容積が0.6cc/g〜2.0
cc/gで、初期BET比表面積が90m2 /g 以
上、1200℃で5時間加熱処理後のBET比表面積が
60m2 /g 以上の耐熱性を有する、硫酸アルミニウ
ムの加熱・熱分解法よりなる耐熱性遷移アルミナであ
る。
The present invention will be described in more detail below. The transition alumina of the present invention has a lanthanum (elemental conversion) of 1 to 1 with respect to 100 parts by weight of alumina in the transition alumina.
2 parts by weight, the Na 2 O content is 0.10 parts by weight or less, and the transition alumina has a pore volume of 0.6 cc / g to 2.0.
A heat / pyrolysis method of aluminum sulfate having a heat resistance of cc / g and an initial BET specific surface area of 90 m 2 / g or more and a BET specific surface area of 60 m 2 / g or more after heat treatment at 1200 ° C. for 5 hours. It is a heat-resistant transition alumina.

【0015】かかる遷移アルミナの製造方法としては、
硫酸アルミニウム中のAl分をアルミナ換算し、該アル
ミナ100重量部に対してNaをNa2 O換算で0.1
0重量部以下、ランタン化合物をランタン(元素換算)
として1〜12重量部、含有してなる硫酸アルミニウム
を加熱後、熱分解する方法が挙げられる。
As a method for producing such transition alumina,
The Al content in aluminum sulfate was converted to alumina, and Na was converted to Na 2 O in an amount of 0.1 parts by weight based on 100 parts by weight of the alumina.
0 parts by weight or less, lanthanum compound (lanthanum equivalent)
1 to 12 parts by weight of aluminum sulfate is heated and then thermally decomposed.

【0016】本発明の原料として使用する硫酸アルミニ
ウムは、加熱分解後遷移アルミナが得られ、かつ遷移ア
ルミナ中のNa量がNa2 Oに換算しアルミナ100重
量部に対し0.10重量部以下で有れば、特に制限され
るものではないが通常、市販の硫酸アルミニウムはバイ
ヤ−法により得られた水酸化アルミニウムを硫酸で溶解
することにより製造されたもので(例えば12394の
化学商品、p56を参照、化学工業日報社発行)、水酸
化アルミニウムからの不純物としてNa2 OをAl2
3 に対して約0.20重量%程度含有する。それゆえ、
本発明に於いては低ソーダ含有量の水酸化アルミニウム
を原料として用い合成した硫酸アルミニウムや、高純度
アルミニウム、高純度水酸化アルミニウム、高純度アル
ミナ等から合成した特定の硫酸アルミニウム、さらには
アルミニウム箔やアルミニウム材を硫酸溶液により処理
することにより副生する硫酸アルミニウムが使用され
る。また、明礬を熱分解して得られる硫酸アルミニウム
を原料として使用することもできる。生産原価の点から
は市販の低ソーダ水酸化アルミニウムを原料とし硫酸と
合成した硫酸アルミニウムやアルミニウム材を硫酸溶液
により処理することにより副生する硫酸アルミニウム
で、該硫酸アルミニウム中のAl分をアルミナ換算し、
該アルミナ100重量部に対してNa含有量がNa2
換算で0.10重量部以下量よりなる硫酸アルミニウム
の適用が推奨される。低ソーダ含有量の水酸化アルミニ
ウムの結晶形は、特に限定されるものでなくギブサイ
ト、バイヤライト、ベ−マイト、擬ベ−マイト、無定形
水酸化アルミニウム等のAl2 3 ・nH2 Oの化学式
で表される粉末あるいはスラリ−が使用される。原料と
して使用する硫酸アルミニウムの形態はAl2 (S
4 3 ・nH2 O〔式中、n=0〜27である〕で表
される固体状、あるいは液体状の硫酸アルミニウムが使
用される。また硫酸基が一部水酸基で置き換わった塩基
性硫酸アルミニウムAl2 (SO4 3-X (OH)2X
nH2 Oが使用できる。置換量xは、得られる遷移アル
ミナが本発明の性能を有すれば特に限定されないが、通
常はxは0.4以下である。また、一部硫酸を含有する
硫酸アルミニウムも使用できる。また明礬を熱分解して
得られる硫酸アルミニウムを原料として使用する場合、
本発明の性能を有する範囲において未分解のアンモニウ
ム塩を含有することができる。
The aluminum sulfate used as a raw material of the present invention is a transition alumina obtained after thermal decomposition, and the Na content in the transition alumina is 0.10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of alumina calculated as Na 2 O. Commercially available aluminum sulfate is usually produced by dissolving aluminum hydroxide obtained by the Bayer method with sulfuric acid, although it is not particularly limited (for example, a chemical product of 12394, p56). Reference, published by Kagaku Kogyo Nippo Co., Ltd.), Na 2 O as an impurity from aluminum hydroxide was Al 2 O
Approximately 0.20% by weight is contained with respect to 3 . therefore,
In the present invention, aluminum sulfate synthesized using aluminum hydroxide having a low soda content as a raw material, specific aluminum sulfate synthesized from high-purity aluminum, high-purity aluminum hydroxide, high-purity alumina, etc., and further aluminum foil Aluminum sulfate, which is a by-product of treating an aluminum material with a sulfuric acid solution, is used. Further, aluminum sulfate obtained by thermally decomposing alum can also be used as a raw material. From the viewpoint of production cost, aluminum sulfate by-produced by treating commercially available low-soda aluminum hydroxide as a raw material with aluminum sulfate synthesized with sulfuric acid or an aluminum material is treated with a sulfuric acid solution, and the Al content in the aluminum sulfate is converted into alumina. Then
Na content is Na 2 O based on 100 parts by weight of the alumina.
It is recommended to use aluminum sulfate in an amount of 0.10 parts by weight or less in conversion. The crystal form of aluminum hydroxide having a low soda content is not particularly limited, and the crystal form of Al 2 O 3 .nH 2 O such as gibbsite, bayerite, beehmite, pseudo-boehmite, and amorphous aluminum hydroxide can be used. A powder or slurry represented by the chemical formula is used. The form of aluminum sulfate used as a raw material is Al 2 (S
O 4 ) 3 · nH 2 O [wherein n = 0 to 27] represented by solid or liquid aluminum sulfate is used. Also, basic aluminum sulfate Al 2 (SO 4 ) 3-X (OH) 2X
nH 2 O can be used. The substitution amount x is not particularly limited as long as the obtained transition alumina has the performance of the present invention, but x is usually 0.4 or less. Also, aluminum sulfate containing a part of sulfuric acid can be used. When aluminum sulfate obtained by pyrolyzing alum is used as a raw material,
An undecomposed ammonium salt can be contained within the range having the performance of the present invention.

【0017】また熱分解後の初期BET比表面積が90
2 /g 以上でNa含有量がNa 2 O換算でアルミナ
100重量部に対して0.10重量部以下の遷移アルミ
ナの得られる範囲において原料である硫酸アルミニウム
に他のアルミニウム塩、例えば塩化アルミニウム、硝酸
アルミニウム、蟻酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、
酸化アルミニウムおよび酢酸アルミニウムやアルミナ水
和物あるいはアルミニウムアルコキサイド等を併用して
も良い。
The initial BET specific surface area after thermal decomposition is 90.
m2/ G or more, the Na content is Na 2Alumina converted to O
0.10 parts by weight or less of transition aluminum per 100 parts by weight
Aluminum sulphate as a raw material within the range
Other aluminum salts such as aluminum chloride, nitric acid
Aluminum, aluminum formate, aluminum lactate,
Aluminum oxide and aluminum acetate and alumina water
Combine with Japanese or aluminum alkoxide
Is also good.

【0018】またBET比表面積が90m2 /g以上で
Na含有量がNa2 O換算でアルミナ100重量部に対
して0.10重量部以下の遷移アルミナの得られる範囲
において、他の金属元素を硫酸アルミニウム中に共存し
ても良い。例えば、カリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、バリウム、ランタニウム、ジルコニウム、銅、鉄、
白金、パラジウム、ロジウム等を共存させても良い。
Further, in the range where a transition alumina having a BET specific surface area of 90 m 2 / g or more and a Na content of 0.10 parts by weight or less based on Na 2 O in terms of Na 2 O can be obtained, other metal elements are added. You may coexist in aluminum sulfate. For example, potassium, magnesium, calcium, barium, lanthanum, zirconium, copper, iron,
Platinum, palladium, rhodium, etc. may coexist.

【0019】本発明において、ランタンは硫酸アルミニ
ウムが加熱、熱分解され遷移アルミナを形成する前に、
硫酸アルミニウムと混合状態にあればよく、ランタン化
合物を含有する硫酸アルミニウムとしては、硫酸アルミ
ニウムを合成する過程で水酸化アルミニウムにランタン
化合物を混合し、これに硫酸を加えて反応せしめる方
法、硫酸アルミニウムにランタン化合物を混合する方法
が挙げられる。
In the present invention, lanthanum means that before aluminum sulfate is heated and pyrolyzed to form transition alumina,
It only needs to be in a mixed state with aluminum sulfate, and as aluminum sulfate containing a lanthanum compound, a method of mixing a lanthanum compound with aluminum hydroxide in the process of synthesizing aluminum sulfate, and adding sulfuric acid to this to react, aluminum sulfate The method of mixing a lanthanum compound is mentioned.

【0020】より具体的には、水に水酸化アルミニウム
とランタン化合物を混合し、その混合溶液に硫酸を添加
してランタン化合物含有硫酸アルミニウムを作っても良
いし、水酸化アルミニウムと水の混合液にランタン化合
物と硫酸の混合物を添加してランタン化合物含有硫酸ア
ルミニウムを作っても良い。また、水に水酸化アルミニ
ウムを混合させ、硫酸を添加した後、ランタン化合物を
添加しても良い。硫酸アルミニウムの製法において水酸
化アルミニウムを焼成した遷移アルミナの利用もでき
る。硫酸アルミニウムの合成過程では、水酸化アルミニ
ウム水溶液に硫酸を添加すると発熱し、温度が上昇する
と伴に、硫酸アルミニウムが生成する。硫酸アルミニウ
ム生成後、冷却すると使用した水の量により液状または
固体状の硫酸アルミニウムが得られる。
More specifically, aluminum hydroxide and a lanthanum compound may be mixed with water and sulfuric acid may be added to the mixed solution to prepare a lanthanum compound-containing aluminum sulfate, or a mixed solution of aluminum hydroxide and water may be used. A lanthanum compound-containing aluminum sulfate may be prepared by adding a mixture of a lanthanum compound and sulfuric acid. Alternatively, the lanthanum compound may be added after mixing aluminum hydroxide with water and adding sulfuric acid. It is also possible to use transition alumina obtained by firing aluminum hydroxide in the method for producing aluminum sulfate. In the process of synthesizing aluminum sulfate, when sulfuric acid is added to an aluminum hydroxide aqueous solution, heat is generated, and as the temperature rises, aluminum sulfate is produced. When aluminum sulfate is produced and then cooled, liquid or solid aluminum sulfate is obtained depending on the amount of water used.

【0021】また、前記したもう一方の、硫酸アルミニ
ウムとランタン化合物を混合する方法を採用する場合に
は、硫酸アルミニウムとランタン化合物の混合は両者が
固体の場合には何れか一方を水溶液化しこれに他方を添
加して溶解させても良いし、水中に同時に添加し溶解さ
せても良いし、液体硫酸アルミニウムを用いる場合には
これに固体状或いは液状のランタン化合物を添加し溶解
させても良く、硫酸アルミニウム又はその混合物中に於
いてアルミニウムイオンとランタンイオンを均一に分散
させることが望ましい。それ故混合、溶解操作は溶液を
加温、撹拌することが好ましい。
When the other method of mixing aluminum sulfate and a lanthanum compound is adopted, when aluminum sulfate and a lanthanum compound are solid, when both are solid, one of them is made into an aqueous solution. The other may be added and dissolved, or may be added and dissolved at the same time in water, and when liquid aluminum sulfate is used, a solid or liquid lanthanum compound may be added and dissolved therein, It is desirable to evenly disperse aluminum and lanthanum ions in aluminum sulfate or a mixture thereof. Therefore, it is preferable to heat and stir the solution in the mixing and dissolving operations.

【0022】本発明で使用されるランタン化合物は、均
一に硫酸アルミニウム中に分散するものがよく、例えば
酸化ランタン、酢酸ランタン、硝酸ランタン、硫酸ラン
タン、炭酸ランタン、塩化ランタン等が適用される。
The lanthanum compound used in the present invention is preferably one which is uniformly dispersed in aluminum sulfate, and for example, lanthanum oxide, lanthanum acetate, lanthanum nitrate, lanthanum sulfate, lanthanum carbonate, lanthanum chloride and the like are applied.

【0023】ランタン化合物中のNa2 O量は、得られ
た遷移アルミナ中のNa含有量がNa2 O換算でアルミ
ナ100重量部に対して0.10重量部以下で有れば、
特に問題ないがNa2 O量の少ないランタン化合物の使
用が推賞される。
As for the amount of Na 2 O in the lanthanum compound, if the Na content in the obtained transition alumina is 0.10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of alumina in terms of Na 2 O,
The use of a lanthanum compound having a small amount of Na 2 O is recommended, though there is no particular problem.

【0024】またBET比表面積が90m2 /g以上で
Na含有量がNa2 O換算でアルミナ100重量部に対
して0.10重量部以下の遷移アルミナの得られる範囲
において、他の希土類金属元素、例えば、セリウム、プ
ラセオジム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユ
ウロピウム、ガドリニウム、テルビウム等を共存させて
も良い。
Further, other rare earth metal elements may be used within a range in which a transitional alumina having a BET specific surface area of 90 m 2 / g or more and a Na content of 0.10 parts by weight or less based on Na 2 O in terms of Na 2 O can be obtained. For example, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, etc. may coexist.

【0025】本発明で得られた遷移アルミナ中のランタ
ン化合物の混合割合は、得られた遷移アルミナ中のアル
ミナ100重量部に対してランタン化合物がランタン元
素換算として約1〜約12重量部、好ましくは約1〜1
0重量部の範囲に調合する。
The mixing ratio of the lanthanum compound in the transition alumina obtained in the present invention is about 1 to about 12 parts by weight as lanthanum element, preferably 100 parts by weight of the lanthanum compound in the obtained transition alumina. Is about 1 to 1
It is mixed in the range of 0 parts by weight.

【0026】アルミナ100重量部に対するランタンの
混合割合が1重量部より少ない場合には高温使用時の比
表面積低下抑制効果が十分でなく、他方混合量が12重
量部より多すぎる場合には1200℃程度での使用時に
比表面積の大幅な低下が起こる。
When the mixing ratio of lanthanum to 100 parts by weight of alumina is less than 1 part by weight, the effect of suppressing the decrease of the specific surface area at high temperature is not sufficient. On the other hand, when the mixing amount is more than 12 parts by weight, 1200 ° C. A large decrease in specific surface area occurs when used at a certain level.

【0027】本発明の実施において、液状または固体状
の硫酸アルミニウムは、次いで加熱し水分を蒸発して乾
固させる。加熱に際し、ランタン化合物を含有してなる
硫酸アルミニウムは少なくとも硫酸アルミニウム6水塩
を越える水を有していることを必要とする。より好まし
くは溶液状或いは硫酸アルミニウムの結晶水に換算して
20水塩以上の水を含有するペースト状混合物がより高
い耐熱性を有する遷移アルミナを得ることができる。硫
酸アルミニウムが6水塩を越える固体状の場合、加熱に
より液状に溶解し、徐々に粘性を増し次に発泡を生じ、
更に加熱を続けると多孔質の塊状品や凝集粒となる。硫
酸アルミニウムが液状の場合、加熱により徐々に粘性を
増し、発泡を生じ、更に加熱を続けると多孔質の塊状品
や凝集粒となる。この時点での多孔質の程度は水の蒸発
速度に左右されるので、より多孔質品を得るためには急
激な水の蒸発を生じせしめればよい。ランタン含有硫酸
アルミニウムが加熱時6水塩を越えるに相当する水を持
たない場合には、ランタンが硫酸アルミニウムに均一に
分散し難いためか加熱、乾燥、固化(以下、加熱乾固と
称する)後、熱分解しても目的とする耐熱性に優れた遷
移アルミナが得られない。かかる加熱乾固は硫酸アルミ
ニウムの結晶水に換算して6水塩以下の水含有量となる
まで加熱乾固すればよく、勿論無水物まで乾燥してもよ
い。
In the practice of the present invention, liquid or solid aluminum sulphate is then heated to evaporate water to dryness. Upon heating, the aluminum sulphate containing lanthanum compound must have at least water in excess of aluminum sulphate hexahydrate. More preferably, a transitional alumina having a higher heat resistance can be obtained in the form of a solution or a paste-like mixture containing 20 hydrates or more of water converted to water of crystallization of aluminum sulfate. When aluminum sulfate is in the form of a solid that exceeds hexahydrate, it dissolves into a liquid by heating and gradually increases in viscosity, and then foaming occurs,
When heating is further continued, it becomes a porous lump or aggregate. When aluminum sulfate is in a liquid state, it gradually increases in viscosity by heating and foams, and when heating is continued, it becomes a porous lump or aggregate. Since the degree of porosity at this point depends on the evaporation rate of water, rapid evaporation of water may be caused to obtain a more porous product. If the lanthanum-containing aluminum sulfate does not have water equivalent to more than hexahydrate when heated, it may be difficult to uniformly disperse the lanthanum in the aluminum sulfate, and after heating, drying and solidifying (hereinafter referred to as heat-drying). However, the desired transition alumina having excellent heat resistance cannot be obtained even by thermal decomposition. Such heating to dryness may be carried out by heating to dryness until the water content of hexahydrate or less in terms of water of crystallization of aluminum sulfate is obtained, and of course, anhydrous products may be dried.

【0028】加熱乾固の方法としてはオ−ブン、オイル
バス、スプレ−ドライ、フラッシュドライ、流動乾燥、
媒体流動乾燥、真空乾燥、ニ−ダ−、ドラムドライヤ
−、リボンドライヤ−、ロ−タリ−キルン、ベルトドラ
イヤ−、パドルドライヤ−、遠赤外線乾燥機、マイクロ
波加熱機、マイクロ波減圧乾燥機、通気乾燥装置等公知
の方法が使用できる。加熱温度は特に制限されないが約
100℃〜硫酸アルミニウムの分解温度未満で行う。
The heating and drying methods include oven, oil bath, spray dry, flash dry, fluidized dry,
Medium fluidized drying, vacuum drying, kneader, drum dryer, ribbon dryer, rotary kiln, belt dryer, paddle dryer, far infrared dryer, microwave heater, microwave vacuum dryer, A known method such as a ventilation dryer can be used. The heating temperature is not particularly limited, but it is performed at about 100 ° C. to below the decomposition temperature of aluminum sulfate.

【0029】加熱と熱分解を同一の加熱装置を用いて行
うこともできるが、加熱用原料が液体の場合多量の水を
蒸発させるため、工業規模の生産の場合には経済性の点
より実用的でない。それ故、加熱と熱分解は別個の工程
で実施されることが好ましい。
The heating and the thermal decomposition can be carried out by using the same heating device, but when the raw material for heating is a liquid, a large amount of water is evaporated, so that it is practical in terms of economy in the case of industrial scale production. Not relevant. Therefore, it is preferred that heating and pyrolysis be performed in separate steps.

【0030】加熱品(加熱処理が終了したランタン含有
硫酸アルミニウム乾固品)は、ついで熱分解し遷移アル
ミナを得る。熱分解に供する硫酸アルミニウムは硫酸ア
ルミニウムの結晶水に換算して6水塩以下の水を有する
ものを用いる。本発明において遷移アルミナとは、通常
当該分野において使用される範囲を越える物でなく、水
酸化アルミニウム等を加熱し、αアルミナになる過程の
物を指し、具体的にはアモルファス、擬γ、γ、δ、
η、θ、κ、χ等の結晶形態を有する物であり、就中
γ、δ、η晶の遷移アルミナである。
The heated product (a lanthanum-containing aluminum sulfate dry solid product after the heat treatment) is then thermally decomposed to obtain transition alumina. As aluminum sulfate to be subjected to thermal decomposition, one having water of hexahydrate or less in terms of crystal water of aluminum sulfate is used. In the present invention, the transition alumina refers to a material in the process of heating aluminum hydroxide or the like to become α-alumina, not specifically exceeding the range used in the art, specifically, amorphous, pseudo γ, γ. , Δ,
It is a substance having a crystal form such as η, θ, κ, and χ, and is a transition alumina having γ, δ, and η crystals.

【0031】硫酸アルミニウムの結晶水に換算して6水
塩以下の水を有する硫酸アルミニウムを熱分解させる温
度は、硫酸アルミニウムの熱分解温度以上で、かつ分解
生成した遷移アルミナのBET比表面積が90m2 /g
以上、細孔容積が0.6cc/g〜2.0cc/gとな
る温度で有ればよく、具体的には大気中で約800℃以
上〜1500℃、0.1秒〜100時間、好ましくは約
900℃以上〜1500℃、0.5秒〜50時間、より
好ましくは900℃以上〜1300℃、10分〜50時
間程度行えばよい。尚、熱分解を還元雰囲気で行う場合
は低温焼成が可能である。
The temperature at which aluminum sulfate having water of hexahydrate or less in terms of water of crystallization of aluminum sulfate is thermally decomposed is not less than the thermal decomposition temperature of aluminum sulfate, and the BET specific surface area of the transition alumina produced by decomposition is 90 m. 2 / g
As described above, the temperature may be such that the pore volume is 0.6 cc / g to 2.0 cc / g, and specifically, it is about 800 ° C. or higher to 1500 ° C. for 0.1 second to 100 hours in the atmosphere, preferably About 900 ° C. to 1500 ° C. for 0.5 seconds to 50 hours, more preferably 900 ° C. to 1300 ° C. for 10 minutes to 50 hours. When the thermal decomposition is performed in a reducing atmosphere, low temperature firing is possible.

【0032】熱分解方法としては、ロ−タリ−キルン、
瞬間仮焼、竪型気流接触式焼成炉、充填焼成炉、流動焼
成、静置焼成、トンネル炉、バッチ炉、雰囲気炉、真空
炉、加圧炉等公知の方法を使用すれば良い。熱分解後の
遷移アルミナは熱分解条件(熱分解温度、時間)を選ぶ
ことにより所望とする結晶形態の遷移アルミナとなし得
るが、熱分解後、別途焼成する事により所望とする結晶
形態の遷移アルミナとする方法を採用することも可能で
ある。
As a thermal decomposition method, a rotary kiln,
Known methods such as instantaneous calcination, vertical air flow contact type firing furnace, filling firing furnace, fluidized firing, stationary firing, tunnel furnace, batch furnace, atmosphere furnace, vacuum furnace, pressure furnace, etc. may be used. The transition alumina after pyrolysis can be made into a transition alumina of a desired crystal form by selecting the pyrolysis conditions (pyrolysis temperature, time), but the transition of the desired crystal form can be obtained by firing separately after pyrolysis. It is also possible to adopt the method of using alumina.

【0033】得られた遷移アルミナの細孔容積が0.6
cc/g未満の場合は、耐熱性が悪くて触媒の耐被毒性
も悪くなる。一方、2cc/gを越える場合には飛散等
が生じ取り扱い難く、ウォッシュコ−ト用等水に分散し
て用いる場合には、粘度上昇等の問題が生じる。
The transition alumina obtained has a pore volume of 0.6.
If it is less than cc / g, the heat resistance is poor and the poisoning resistance of the catalyst is also poor. On the other hand, when it exceeds 2 cc / g, it is difficult to handle due to scattering and the like, and when it is dispersed in water such as for wash coat and used, problems such as increase in viscosity occur.

【0034】また、工業的に生産効率の高い焼成方法に
於いて高い製品収率で耐熱性遷移アルミナを得ようとす
る場合には、硫酸アルミニウム中のAl分をアルミナ換
算、該アルミナ100重量部に対してNaをNa2 O換
算で0.10重量部以下、ランタン化合物をランタン
(元素換算)として1〜12重量部含有してなる硫酸ア
ルミニウムの結晶水に換算して8水塩を越える水を含む
硫酸アルミニウムを、硫酸アルミニウム〔Al2 (SO
4 3 として〕1g当たりからの水の蒸発速度が0.0
1mg/sec〜2.0mg/secで8水塩以下の結
晶水に相当する水含有量の硫酸アルミニウムとなるまで
加熱、乾燥し、次いで該加熱後の硫酸アルミニウムを竪
型気流接触式焼成炉中で熱分解する方法が推奨される。
In order to obtain a heat-resistant transition alumina with a high product yield in the industrially highly efficient firing method, the Al content in aluminum sulfate is converted into alumina, and 100 parts by weight of the alumina is used. On the other hand, water containing more than 0.10 parts by weight of Na in terms of Na 2 O and 1 to 12 parts by weight of a lanthanum compound as lanthanum (elemental equivalent) in terms of crystal water of aluminum sulfate, which exceeds octahydrate. Aluminum sulfate containing aluminum sulfate [Al 2 (SO
4 ) As 3 ] The evaporation rate of water from 1 g is 0.0
The aluminum sulfate is heated and dried at 1 mg / sec to 2.0 mg / sec until it becomes aluminum sulfate having a water content corresponding to water of crystallization of octahydrate or less, and the heated aluminum sulfate is then heated in a vertical airflow contact type firing furnace. The method of thermal decomposition is recommended.

【0035】加熱、乾固時の結晶水の蒸発速度が2.0
mg/secを越える場合、得られる8水塩以下の結晶
水に相当する水を含有する硫酸アルミニウムは、実質的
に発泡しており、強度が弱いため熱分解時に粉化し、竪
型気流式接触焼成炉での焼成ができないとか、粉化した
粒子が通気ガスにより逸散し、歩留まりが低下する。ま
た、結晶水の蒸発速度が0.01mg/sec未満の場
合には乾燥速度が遅く生産性が劣るため経済的でない。
硫酸アルミニウムの乾燥工程は、上記乾燥速度で乾燥で
きる設備であれば特に制限されないが、例えばオーブ
ン、オイルバス、通気乾燥装置、ベルト乾燥機、ロータ
リー乾燥機、流動乾燥機等の公知の方法が使用できる。
乾燥後の硫酸アルミニウムの含有水が8水塩を越える時
点で上記乾燥条件で乾燥を行わない場合には、焼成工程
において硫酸アルミニウムは徐々に粘性を増し粒子同士
が粘着し、次いで急激な発泡がおこり強度が低下するた
め、通気焼成におけるガスの偏流や粒子の破壊による飛
散が生じ、歩留りが低下するので、工業的に安価に通気
焼成できない。通常8水塩を越える結晶水量を有する硫
酸アルミニウムを8水塩以下量の結晶水量に相当する水
を含有する硫酸アルミニウム迄乾燥する場合、より具体
的には10水塩以上の結晶水量に相当する水を含有する
硫酸アルミニウム、より好ましくは20水塩以上の結晶
水量に相当する水を含有する硫酸アルミニウムを8水塩
以下量の結晶水量に相当する水を含有する硫酸アルミニ
ウム、普通には7.5水塩以下量の結晶水量に相当する
水を含有する硫酸アルミニウム、より好ましくは6水塩
以下量の結晶水量に相当する水を含有する硫酸アルミニ
ウム迄上記方法により乾燥する場合には実質的に発泡の
ない、次工程の熱分解工程で粉化のない硫酸アルミニウ
ム粉末が得られる。得られた硫酸アルミニウムが実質的
に発泡してるか否かは目視でも視認可能であるが、2m
m〜6.7mmに整粒した未乾燥品の硫酸アルミニウム
の重量を測定し、該未乾燥品の有する結晶水が完全に除
かれた場合の重量を算出し、これより計算で求めた充填
密度(平均0.50g/ccであった)の値を未発泡の
硫酸アルミニウムの基準充填密度と定め、この基準充填
密度と以下に記載する方法で測定し、補正した試料の充
填密度とを比較する事により、発泡の程度を表す事も可
能である。本発明に於いては充填密度が0.45g/c
c未満のものは実質的に発泡していると判断した。 試料の充填密度測定・補正方法:乾燥後の硫酸アルミニ
ウム100gを200ccメスシリンダ−に入れ、シリ
ンダ−を3cmの高さより100回落下させた後充填密
度(g/cc)を測定し(乾燥品の充填密度)、次い
で、該乾燥品の重量を測定し、更に500℃、2時間加
熱して乾燥品中の結晶水を全部脱水させた後重量を測定
し、以下の式より試料の充填密度を求めた。 試料の充填密度 = 乾燥品の充填密度 ×〔500℃
脱水後の重量/500℃脱水前の乾燥品重量〕
The evaporation rate of water of crystallization during heating and drying is 2.0
When it exceeds mg / sec, the obtained aluminum sulfate containing water corresponding to the water of crystallization of octahydrate or less is substantially foamed and weak in strength and powdered during thermal decomposition, resulting in vertical air flow contact. The yield cannot be reduced because the powder cannot be fired in the firing furnace or the powdered particles are scattered by the ventilation gas. When the evaporation rate of water of crystallization is less than 0.01 mg / sec, the drying rate is slow and the productivity is poor, which is not economical.
The drying step of aluminum sulfate is not particularly limited as long as it is equipment capable of drying at the above-mentioned drying speed, but known methods such as an oven, an oil bath, a ventilation dryer, a belt dryer, a rotary dryer, and a fluidized dryer are used. it can.
If the water content of aluminum sulfate after drying exceeds octahydrate, and if the drying is not performed under the above-mentioned drying conditions, the aluminum sulfate gradually increases in viscosity in the firing step, particles stick to each other, and then rapid foaming occurs. Since the occurrence strength is lowered, the gas is unbalanced in the aeration firing and the particles are scattered due to the destruction of the particles, and the yield is lowered, so that the aeration firing cannot be industrially inexpensively performed. When aluminum sulfate having an amount of water of crystallization that normally exceeds octahydrate is dried to aluminum sulfate that contains water corresponding to the amount of water of octahydrate or less, more specifically, it corresponds to the amount of water of crystallization of 10 hydrate or more. 6. Aluminum sulfate containing water, more preferably aluminum sulfate containing water corresponding to the amount of water of crystallization of 20 hydrate or more, and aluminum sulfate containing water corresponding to the amount of water of crystallization of 8 hydrate or less, usually 7. When the aluminum sulfate containing water corresponding to the amount of water of crystallization of 5 hydrates or less, more preferably aluminum sulfate containing the water corresponding to the amount of water of crystallization of 6 hydrates or less is substantially dried by the above method, Aluminum sulphate powder without foaming and without pulverization is obtained in the subsequent pyrolysis step. It is visually visible whether or not the obtained aluminum sulfate is substantially foamed, but it is 2 m.
The packing density was calculated by calculating the weight of the undried product, aluminum sulfate, whose size was adjusted to m to 6.7 mm, to completely remove the water of crystallization contained in the undried product. The value (average of 0.50 g / cc) was defined as the standard packing density of unfoamed aluminum sulfate, and the standard packing density was measured by the method described below, and the packing density of the corrected sample was compared. It is also possible to express the degree of foaming. In the present invention, the packing density is 0.45 g / c
Those less than c were judged to be substantially foamed. Sample packing density measurement / correction method: 100 g of dried aluminum sulfate was put in a 200 cc graduated cylinder, the cylinder was dropped 100 times from a height of 3 cm, and then the packing density (g / cc) was measured (of the dried product). (Packing density), then the weight of the dried product was measured, further heated at 500 ° C. for 2 hours to completely dehydrate the water of crystallization in the dried product, and then the weight was measured. I asked. Packing density of sample = Packing density of dry product × [500 ° C
Weight after dehydration / weight of dried product before dehydration at 500 ° C]

【0036】このようにして得られた実質的に発泡のな
い硫酸アルミニウムは次いで竪型気流接触式焼成炉よ
り、硫酸アルミニウムを熱分解する。熱分解に供する硫
酸アルミニウムは結晶水に換算して6水塩以下に相当す
る水を含有する硫酸アルミニウムである。該、竪型気流
接触式焼成炉は焼成炉中に乾燥後の硫酸アルミニウムを
充填し、充填床内を通過する気流と接触させながら熱分
解するものであり、具体的には、新化学工学講座III −
6 窯炉(功刀雅長著,日刊工業新聞社発行)の第10
5頁〜第106頁に記載の竪窯(シャフトキルン)等の
公知の焼成装置が適用される。 通気ガスと硫酸アルミ
ニウムの接触は向流でも並流でもどちらでも良く、また
バッチでも移動床でも良い。しかし、熱伝達の優れた向
流移動床方式が工業的に有利であり好ましい。
The thus-obtained substantially non-foamed aluminum sulfate is then thermally decomposed in a vertical airflow contact type firing furnace. Aluminum sulfate to be subjected to thermal decomposition is aluminum sulfate containing water equivalent to hexahydrate or less in terms of crystal water. The vertical airflow contact type firing furnace is one in which dried aluminum sulfate is filled in the firing furnace and pyrolyzed while being in contact with the airflow passing through the packed bed. III −
6th kiln (written by Masanori Kouto, published by Nikkan Kogyo Shimbun) No. 10
A known firing device such as a kiln (shaft kiln) described on pages 5 to 106 is applied. The contact between the vent gas and aluminum sulfate may be countercurrent or cocurrent, and may be batch or moving bed. However, a countercurrent moving bed system having excellent heat transfer is industrially advantageous and preferable.

【0037】焼成炉中に充填される硫酸アルミニウム
は、熱分解時充填床内を熱風が通過し易くするために平
均粒径で約0.5mm〜約50mm,好ましくは約1m
m〜約20mmの塊状或いは板状で用いることが好まし
い。このような形状の硫酸アルミニウムは、原料が硫酸
アルミニウム水溶液の場合には硫酸アルミニウム水溶液
を加熱し、該硫酸アルミニウムが流動性を有する間に板
状や塊状に凝固させ、或いは成形し、必要に応じてこれ
を所望形状に粉砕した後、乾燥する事により得ることが
できる。或いは硫酸アルミニウム水溶液を加熱すること
なく凝固温度以下まで冷却し次いでこれを所望形状に粉
砕した後、乾燥し得ることもできる。また原料が固体の
場合には粉砕し、粉状にした後、転動造粒や押出し成形
等の既存の方法で所望形状に成形後、乾燥し得ることが
できる。勿論、原料粒径を整える目的より、必要ならば
乾燥前、或いは乾燥後の成形体を篩別することもでき
る。
The aluminum sulfate packed in the firing furnace has an average particle size of about 0.5 mm to about 50 mm, preferably about 1 m so that hot air can easily pass through the packed bed during thermal decomposition.
It is preferably used in the form of a lump or plate having a size of m to about 20 mm. Aluminum sulfate having such a shape may be obtained by heating the aluminum sulfate aqueous solution when the raw material is an aluminum sulfate aqueous solution, solidifying it into a plate or a lump while the aluminum sulfate has fluidity, or molding, and if necessary. It can be obtained by pulverizing this into a desired shape and then drying. Alternatively, the aqueous solution of aluminum sulfate can be cooled to a temperature below the solidification temperature without heating and then crushed into a desired shape and then dried. Further, when the raw material is a solid, it can be pulverized into a powder, then molded into a desired shape by an existing method such as rolling granulation or extrusion molding, and then dried. Of course, for the purpose of adjusting the particle size of the raw material, the molded product before or after drying can be sieved if necessary.

【0038】上記竪型気流接触式焼成炉に於ける硫酸ア
ルミニウムの焼成(分解)は、硫酸アルミニウムの熱分
解温度以上で、かつ分解後得られる遷移アルミナの比表
面積が可能な限り高くなる条件、通常、硫酸アルミニウ
ムの温度が大気中で約700℃〜約1000℃になる通
気ガス温度で1時間〜100時間、好ましくは約750
℃〜約950℃になる通気ガス温度で5時間〜20時間
程度焼成すればよい。
The calcination (decomposition) of aluminum sulfate in the vertical airflow contact type calcination furnace is carried out under the condition that the temperature is not lower than the thermal decomposition temperature of aluminum sulfate and the specific surface area of the transition alumina obtained after the decomposition is as high as possible. Generally, the temperature of the aluminum sulfate is about 700 ° C. to about 1000 ° C. in the atmosphere, and the ventilation gas temperature is 1 hour to 100 hours, preferably about 750.
Firing may be performed for about 5 hours to 20 hours at an aeration gas temperature of from ℃ to about 950 ℃.

【0039】充填床を通過するガスの空塔線速度は約
0.01Nm/s〜約1.0Nm/s、好ましくは約
0.1Nm/s〜約0.5Nm/sの範囲である。原因
は定かでないが風速が1.0Nm/sを越えて大きくな
ると得られた遷移アルミナの細孔容積が小さくなり、耐
熱性が低下する傾向を示す。またガスの空塔線速度が
0.01Nm/s未満では、発生した分解ガスの置換が
速やかに行われないためか焼成に時間がかかり経済的で
ない。
The superficial linear velocity of the gas passing through the packed bed is in the range of about 0.01 Nm / s to about 1.0 Nm / s, preferably about 0.1 Nm / s to about 0.5 Nm / s. Although the cause is not clear, when the wind velocity exceeds 1.0 Nm / s and becomes large, the pore volume of the obtained transition alumina becomes small, and the heat resistance tends to decrease. If the superficial linear velocity of the gas is less than 0.01 Nm / s, it may be uneconomical because it takes a long time to perform the firing, probably because the generated decomposition gas is not replaced quickly.

【0040】焼成に用いる通気ガスは上記温度になし得
るものであれば特に限定されるものではなく、通常の燃
料ガスや燃料オイル等の燃焼による加熱空気、電気、熱
媒等による加熱空気、或いはこれらに水蒸気や還元ガ
ス、SOxガス等を添加したガスを用いてもよい。ま
た、水蒸気濃度が、露点で20℃以下に調湿した通気ガ
スを用いる場合には特に比表面積が大きい遷移アルミナ
を得ることができるので推奨される。
The aeration gas used for firing is not particularly limited as long as it can reach the above temperature, heating air by combustion of ordinary fuel gas or fuel oil, heating air by electricity, heat medium, or the like, or You may use the gas which added steam, reducing gas, SOx gas, etc. to these. Further, when an aeration gas whose moisture concentration is adjusted to 20 ° C. or less at the dew point is used, transition alumina having a large specific surface area can be obtained, which is recommended.

【0041】このようにして得られた遷移アルミナは、
細孔容積が0.6cc/g〜2.0cc/gと大きく、
初期BET比表面積が90m2 /g 以上、普通には1
00m2 /g 以上であり、ランタン(元素換算)を1
〜12重量部含むことにより1200℃で5時間加熱後
のBET比表面積も60m2 /g以上である、優れた耐
熱性を有すると伴に、遷移アルミナ中のNa量がNa2
O換算で0.10重量部以下としたことより、リン化合
物存在下700℃、3時間加熱後もBET比表面積が9
0m2 /g以上ある優れた耐リン被毒性を有しており、
そのままで、あるいは粉砕した後触媒担体や樹脂充填剤
として、あるいは各種形状触媒担体成形用原料として使
用される。
The transition alumina thus obtained is
The pore volume is as large as 0.6 cc / g to 2.0 cc / g,
Initial BET specific surface area of 90 m 2 / g or more, usually 1
More than 00 m 2 / g, 1 lanthanum (element conversion)
By including 12 parts by weight, the BET specific surface area after heating at 1200 ° C. for 5 hours is also 60 m 2 / g or more. In addition to having excellent heat resistance, the amount of Na in the transition alumina is Na 2
Since it was 0.10 parts by weight or less in terms of O, the BET specific surface area was 9 even after heating at 700 ° C. for 3 hours in the presence of a phosphorus compound.
It has an excellent phosphorus poisoning resistance of 0 m 2 / g or more,
It is used as it is, or after crushing, as a catalyst carrier or resin filler, or as a raw material for molding catalyst carriers of various shapes.

【0042】さらにセラミック質ハニカム等の既成成形
体表面に被覆するウォッシュコート用原料用アルミナと
して、その大きな細孔容積とBET比表面積より軽量で
かつ優れた活性を示し、耐リン被毒性の高い触媒担体と
して適用が期待される。
Further, as a raw material alumina for washcoat for coating the surface of a preformed body such as a ceramic honeycomb, it is lighter than its large pore volume and BET specific surface area, exhibits excellent activity, and has a high phosphorus poisoning resistance. It is expected to be applied as a carrier.

【0043】特に自動車排ガスの選択脱硝反応用、非選
択脱硝反応用あるいは完全酸化反応用のハニカム状貴金
属触媒のウォッシュコ−ト用組成物原料として適してい
る。自動車排ガス触媒として、本発明の遷移アルミナを
適用する場合、公知の方法でハニカムにウォッシュコ−
トする前、或いはウォッシュコ−トした後、白金、ロジ
ウム及びパラジウムより選んだ貴金属を担持し触媒とす
ることも可能である。更にウォッシュコ−トに際し本発
明の遷移アルミナとセリアを混合してコ−トすることも
可能である。このようにして得られた触媒は自動車排ガ
スコンバ−タ内に取り付け、最高触媒温度が使用最高温
度で表して約700〜1100℃の条件で使用すること
が可能である。
Particularly, it is suitable as a raw material for a wash coat of a honeycomb-shaped noble metal catalyst for a selective denitration reaction of a vehicle exhaust gas, a non-selective denitration reaction or a complete oxidation reaction. When the transition alumina of the present invention is applied as an automobile exhaust gas catalyst, washcohes are applied to honeycombs by a known method.
It is also possible to carry a noble metal selected from platinum, rhodium and palladium as a catalyst before or after wash coating. It is also possible to mix the transition alumina of the present invention with ceria for the wash coating. The catalyst thus obtained can be installed in an automobile exhaust gas converter and used under the condition that the maximum catalyst temperature is about 700 to 1100 ° C., which is the maximum operating temperature.

【0044】尚、白金、パラジウム、ロジウム、セリウ
ム、ジルコニウム、バリウム、ニッケル、銅、鉄等の触
媒成分を加熱分解前の硫酸アルミニウムに添加存在せし
めることも可能である。
It is also possible to add a catalyst component such as platinum, palladium, rhodium, cerium, zirconium, barium, nickel, copper or iron to aluminum sulfate before thermal decomposition.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上詳述したごとく、本発明の耐熱性遷
移アルミナは原料としてNa2 O濃度を調整したランタ
ン化合物を含有する硫酸アルミニウムを用い、(硫酸ア
ルミニウム合成→)溶解→乾燥→熱分解→(含浸)と言
う簡単な操作によって、細孔容積が大きく、高い初期比
表面積を有し、かつリン化合物を含有するガスの処理に
おいても比表面積の低下の少ない耐リン被毒性に優れた
耐熱性遷移アルミナを提供するもので、自動車等の内燃
機関用触媒担体等の分野において、特にその工業的価値
は頗る大なる物である。
As described in detail above, the heat-resistant transition alumina of the present invention uses aluminum sulfate containing a lanthanum compound with adjusted Na 2 O concentration as a raw material (aluminum sulfate synthesis →) dissolution → drying → thermal decomposition. By a simple operation of → (impregnation), the pore volume is large, the initial specific surface area is high, and the specific surface area is small even when treating a gas containing a phosphorus compound. It provides a transitional alumina, and its industrial value is particularly great in the field of catalyst carriers for internal combustion engines such as automobiles.

【0046】[0046]

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが本発明は以下の実施例により制限されるものでは
ない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0047】尚、本発明の実施例における物性の測定は
以下の方法で行った。 BET比表面積;窒素吸着法(測定温度77K) S濃度;蛍光X線分析法 Na2 O濃度;フレ−ム原子吸光法
The physical properties in the examples of the present invention were measured by the following methods. BET specific surface area; nitrogen adsorption method (measurement temperature 77K) S concentration; X-ray fluorescence analysis method Na 2 O concentration; frame atomic absorption method

【0048】発泡度;2mm〜6.7mm(JIS篩を
使用)に整粒した未乾燥品のの硫酸アルミニウムの重量
と保有結晶水より、計算で求めた充填密度(0.50g
/cc)を未発泡の硫酸アルミニウムの基準充填密度と
定め、この基準密度と以下に記載する方法で測定し補正
した試料の充填密度を比較することにより、発泡の程度
の尺度とした。 試料の充填密度測定・補正方法:乾燥後の硫酸アルミニ
ウム100gを200ccメスシリンダ−に入れ、シリ
ンダ−を3cmの高さより100回落下させた後充填密
度(g/cc)を測定し(乾燥品の充填密度)、次い
で、該乾燥品の重量を測定し、更に500℃、2時間加
熱して乾燥品中の結晶水を全部脱水させた後重量を測定
し、以下の式より試料の充填密度を求めた。 試料の充填密度 = 乾燥品の充填密度 ×〔500℃
脱水後の重量/500℃脱水前の乾燥品重量〕
Foaming degree: Packing density (0.50 g) calculated from the weight of undried aluminum sulfate sized to 2 mm to 6.7 mm (using a JIS sieve) and the retained water of crystallization.
/ Cc) was defined as the standard packing density of unfoamed aluminum sulfate, and the standard density was compared with the packing density of the sample measured and corrected by the method described below to give a measure of the degree of foaming. Sample packing density measurement / correction method: 100 g of dried aluminum sulfate was put in a 200 cc graduated cylinder, the cylinder was dropped 100 times from a height of 3 cm, and then the packing density (g / cc) was measured (of the dried product). (Packing density), then the weight of the dried product was measured, further heated at 500 ° C. for 2 hours to completely dehydrate the water of crystallization in the dried product, and then the weight was measured. I asked. Packing density of sample = Packing density of dry product × [500 ° C
Weight after dehydration / weight of dried product before dehydration at 500 ° C]

【0049】細孔容積(cc/g);直径20mmの鉄
製金型に遷移アルミナを1.5g入れ、上下からシリン
ダで押さえ固定し、一軸プレス機で金型内の遷移アルミ
ナに100kg/cm2 の成形圧が加わるように加圧
し、3分間保持後、取り出し、円盤状のアルミナ成形体
を得る。この成形体を水銀圧入方により細孔分布を求
め、半径32オングストロ−ム〜1000オングストロ
−ムの細孔容積を測定する。
Pore volume (cc / g); 1.5 g of transition alumina was put into an iron die having a diameter of 20 mm, and fixed by a cylinder from above and below, and 100 kg / cm 2 was applied to the transition alumina in the die by a uniaxial pressing machine. Pressing is applied so that the molding pressure is applied, and after holding for 3 minutes, it is taken out to obtain a disk-shaped alumina molded body. The pore size distribution of this molded article is determined by mercury porosimetry, and the pore volume with a radius of 32 Å to 1000 Å is measured.

【0050】耐熱性試験;遷移アルミナ2gをムライト
製坩堝に入れシリコニット炉中、露点15℃の含水蒸気
大気1.5リットル/分の気流下、1200℃で5時間
加熱して耐熱試験を行い、加熱後における比表面積を測
定した。
Heat resistance test: 2 g of transition alumina was put in a mullite crucible and heated at 1200 ° C. for 5 hours in a silicon dioxide furnace with a dew point of 15 ° C. in a steam-containing atmosphere of 1.5 liter / min. The specific surface area after heating was measured.

【0051】耐リン被毒試験;遷移アルミナを自動車触
媒として使用する場合、1台の自動車に約100gのア
ルミナが使用され、5万時間でリン化合物(有機リン)
がP換算で約50g燃料及びオイルから供給されると考
えられる。それ故、本実施例ではリン化合物の影響を短
時間で見られるよう、遷移アルミナ1.0gとリン酸ト
リエチル(和光純薬工業製、試薬特級)2.9g(P換
算で0.5g)を蓋付きムライト製坩堝に入れ、シリコ
ニット炉中で700℃で3時間加熱後遷移アルミナの比
表面積を測定し耐リン被毒性を見た。
Phosphorus poisoning resistance test: When transition alumina is used as an automobile catalyst, about 100 g of alumina is used for one automobile, and a phosphorus compound (organic phosphorus) is used in 50,000 hours.
Is considered to be supplied from about 50 g of fuel and oil in terms of P. Therefore, in this example, 1.0 g of transition alumina and 2.9 g of triethyl phosphate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, special grade reagent) (0.5 g in terms of P) were used so that the effect of the phosphorus compound could be seen in a short time. It was placed in a mullite crucible with a lid and heated in a siliconit furnace at 700 ° C. for 3 hours, and then the specific surface area of the transition alumina was measured to check the phosphorus poisoning resistance.

【0052】実施例1 容積2リットルのフラスコに127gの浄水をいれ、こ
れに最終所望遷移アルミナにおいてランタン元素として
Al2 3 100重量部に対し3.0重量部となるよう
に酢酸ランタンを加え、酢酸ランタンを完全に溶解させ
た。この酢酸ランタン溶液に市販の低Na2 O水酸化ア
ルミニウム(住友化学工業株式会社製CL−303、N
2 O濃度0.03%)156gを加え、混合し均一な
スラリ−とした後、このスラリ−を撹拌しながら硫酸3
00gを突沸しないようにゆっくり加え更に1時間攪拌
処理し、透明な液状硫酸アルミニウムを得た。次いでこ
の液状硫酸アルミニウムをポリプロピレン製の容器に流
し込み、放置冷却して固化させた。この固化硫酸アルミ
ニウムを粉砕し2mm〜6.7mmに篩別した後、18
0℃で10時間乾燥、固化した。得られた乾固品は硫酸
アルミニウム5.5水塩であり、この乾固品の目視状況
は明らかに発泡が認められ、充填密度を測定したところ
0.22g/ccであった。またこの試料の500℃脱
水後の重量と500℃脱水前の乾燥品重量の比は0.7
7であり補正後の試料の充填密度は0.17g/ccで
あった。次いでこの乾固品を箱形電気炉で室温から95
0℃まで250℃/時の昇温速度で昇温後、950℃、
20時間焼成、熱分解し遷移アルミナ(X線回折の結
果、大部分がγAl2 3 であった)を得た。得られた
遷移アルミナの物性を測定したところ、細孔容積は0.
69cc/g、Na2 O量は0.05重量部、初期BE
T比表面積は144m2 /gであった。耐熱試験および
耐リン被毒試験の結果は表1に示す。
Example 1 127 g of purified water was placed in a flask having a volume of 2 liters, and lanthanum acetate was added thereto so that the final desired transition alumina would be 3.0 parts by weight as 100 parts by weight of Al 2 O 3 as lanthanum element. , Lanthanum acetate was completely dissolved. Commercially available low Na 2 O aluminum hydroxide (CL-303, N manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was added to the lanthanum acetate solution.
a 2 O concentration (0.03%) 156 g was added and mixed to form a uniform slurry, which was then stirred with sulfuric acid 3
00 g was slowly added so as not to cause bumping, and the mixture was stirred for 1 hour to obtain transparent liquid aluminum sulfate. Next, this liquid aluminum sulfate was poured into a polypropylene container and left to cool to solidify. This solidified aluminum sulfate was crushed and sieved to 2 mm to 6.7 mm, then
It was dried at 0 ° C. for 10 hours and solidified. The obtained dried product was aluminum sulfate 5.5 hydrate, and visual observation of this dried product clearly showed foaming, and the packing density was measured and found to be 0.22 g / cc. The ratio of the weight of this sample after dehydration at 500 ° C and the weight of dried product before dehydration at 500 ° C was 0.7.
The packing density of the corrected sample was 0.17 g / cc. Then, this dry product was heated from room temperature to 95 in a box-type electric furnace.
After heating to 0 ° C at a heating rate of 250 ° C / hour, 950 ° C,
It was calcined for 20 hours and pyrolyzed to obtain transition alumina (most of which was γAl 2 O 3 as a result of X-ray diffraction). When the physical properties of the obtained transition alumina were measured, the pore volume was 0.
69 cc / g, Na 2 O amount of 0.05 parts by weight, initial BE
The T specific surface area was 144 m 2 / g. The results of the heat resistance test and the phosphorus poisoning resistance test are shown in Table 1.

【0053】実施例2 容積2リットルのフラスコに硫酸アルミニウム(Al2
3 含量15.6重量%、アルミナに対しNa2 O含量
80ppm、水分は結晶水として17水塩)を653g
をいれ、約120℃まで加温して融解させた。この融解
硫酸アルミニウムに、撹拌しながら最終所望遷移アルミ
ナにおいてランタン元素としてAl2 3 100重量部
に対し4.0重量部となるように酢酸ランタンを加え、
酢酸ランタンを完全に溶解させた後、更に1時間攪拌処
理し、液状硫酸アルミニウムを得た。次いでこの液状硫
酸アルミニウムをポリプロピレン製の容器に流し込み、
放置冷却して固化させた。この固化硫酸アルミニウムを
粉砕し、さらに180℃で10時間乾燥した。得られた
乾固品は硫酸アルミニウム5.5水塩であった。この乾
固品を室温から950℃まで250℃/時の昇温速度で
昇温後、950℃、20時間焼成、熱分解し遷移アルミ
ナ(X線回折の結果、大部分がγAl23 であった)
を得た。得られた遷移アルミナの細孔容積は0.72c
c/g、Na2 O量は100ppm、初期BET比表面
積は148m2 /gであった。また、このようにして得
た遷移アルミナの耐熱試験および耐リン被毒試験をおこ
なった。その結果を表1に示す。
Example 2 Aluminum sulfate (Al2
O3Content 15.6% by weight, Na to alumina2O content
65ppm of 80ppm, water as crystal water 17 hydrate)
Was added and heated to about 120 ° C. to melt. This melting
The final desired transition aluminum with stirring to aluminum sulfate
Al as lanthanum element in Na2O 3100 parts by weight
Lanthanum acetate was added to 4.0 parts by weight,
After the lanthanum acetate was completely dissolved, stirring was continued for another hour.
Then, liquid aluminum sulfate was obtained. Then this liquid sulfur
Pour aluminum oxide into a polypropylene container,
It was left to cool and solidify. This solidified aluminum sulfate
It was crushed and further dried at 180 ° C. for 10 hours. Got
The dried product was aluminum sulfate 5.5 hydrate. This dry
Solid products from room temperature to 950 ° C at a heating rate of 250 ° C / hour
After heating, it is baked at 950 ° C for 20 hours and thermally decomposed into transition aluminum.
(As a result of X-ray diffraction, most of the2O3Met)
Got The pore volume of the obtained transition alumina is 0.72c.
c / g, Na2O amount is 100ppm, initial BET ratio surface
Product is 148m2/ G. Also get in this way
Heat resistance test and phosphorus poisoning resistance test of transition alumina
became. The results are shown in Table 1.

【0054】実施例3 実施例2で用いたと同じ硫酸アルミニウム653gを、
180℃、10時間乾燥させ(硫酸アルミニウム5.5
水塩)、この乾燥品を室温から950℃まで250℃/
時の昇温速度で昇温後、950℃、20時間焼成、熱分
解し遷移アルミナ(X線回折の結果、大部分がγAl2
3 であった)を得た。2リットルビ−カ−に浄水50
0ccをいれ、撹拌しながら最終所望遷移アルミナに於
いてランタン元素としてAl2 3 100重量部に対し
4.0重量部となる量の酢酸ランタンを加え、完全に溶
解させた。このようにして得られた酢酸ランタン水溶液
に上記で得られた遷移アルミナ100gを入れ、1時間
撹拌した。次いでえられたスラリ−をエアバス中で11
0℃、12時間乾燥した後、490℃、2時間焼成する
事で酢酸ランタンを分解させ、ランタンを含有した遷移
アルミナを得た。得られた遷移アルミナの細孔容積は
0.70cc/g、Na2 O量は100ppm、BET
比表面積は149m2 /gであった。このようにして得
た遷移アルミナの耐熱試験および耐リン被毒試験をおこ
なった。その結果を表1に示す。
Example 3 653 g of the same aluminum sulfate as used in Example 2 was added,
Dry at 180 ° C for 10 hours (aluminum sulfate 5.5
Water salt), this dried product from room temperature to 950 ° C at 250 ° C /
After heating at 950 ° C. for 20 hours, it is pyrolyzed to produce transitional alumina (as a result of X-ray diffraction, most of γAl 2
O was 3) was obtained. 2 liter beaker with purified water 50
After adding 0 cc, lanthanum acetate in an amount of 4.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of Al 2 O 3 as the lanthanum element in the final desired transition alumina was added and completely dissolved. 100 g of the transition alumina obtained above was added to the lanthanum acetate aqueous solution thus obtained, and the mixture was stirred for 1 hour. Next, the obtained slurry is placed in an Airbus 11
After being dried at 0 ° C. for 12 hours, the lanthanum acetate was decomposed by baking at 490 ° C. for 2 hours to obtain a transition alumina containing lanthanum. The pore volume of the obtained transition alumina is 0.70 cc / g, the amount of Na 2 O is 100 ppm, and the BET is
The specific surface area was 149 m 2 / g. The heat resistance test and the phosphorus poisoning resistance test of the transition alumina thus obtained were performed. Table 1 shows the results.

【0055】実施例4 実施例1に於いてランタンの添加量をAl2 3 100
重量部に対し1.0重量部となるように酢酸ランタンを
用いた他は全く同様にして遷移アルミナを得た。得られ
た遷移アルミナの初期BET比表面積は134m2 /g
であった。また実施例1と同様に耐熱試験および耐リン
被毒試験をおこなった。この結果を表1に示す。
Example 4 The amount of lanthanum added in Example 1 was changed to Al 2 O 3 100.
Transition alumina was obtained in exactly the same manner except that lanthanum acetate was used so as to be 1.0 part by weight with respect to parts by weight. The initial BET specific surface area of the obtained transition alumina is 134 m 2 / g
Met. A heat resistance test and a phosphorus poisoning resistance test were conducted in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0056】実施例5 実施例2に於いてランタンの添加量をAl2 3 100
重量部に対し1.0重量部となるように酢酸ランタンを
用いた他は全く同様にして遷移アルミナを得た。 得ら
れた遷移アルミナの初期BET比表面積は120m2
gであった。また実施例1と同様に耐熱試験および耐リ
ン被毒試験をおこなった。その結果を表1に示す。
Example 5 In Example 2, the amount of lanthanum added was changed to Al 2 O 3 100.
Transition alumina was obtained in exactly the same manner except that lanthanum acetate was used so as to be 1.0 part by weight with respect to parts by weight. The initial BET specific surface area of the obtained transition alumina is 120 m 2 /
g. A heat resistance test and a phosphorus poisoning resistance test were conducted in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0057】実施例6 実施例1の方法で得た遷移アルミナ284g、浄水77
5cc、酢酸3.8ccを2リットルポットに投入し、
ボ−ルミルにて15分間粉砕した。別途、酸化セリウム
(5μ、95m2 /g)244g、浄水370cc、酢
酸23ccを2リットルポットに投入し、ボ−ルミルに
て3時間粉砕し、これを3分割した。アルミナスラリ−
をポットより取り出した後、塩化白金酸水溶液をAl2
3 に対し、Ptが1%となる割合で添加し、1時間撹
拌機で混合した。さらに3分割した内の1つの酸化セリ
ウムスラリ−を添加し、1時間撹拌機で混合してウォッ
シュコ−ト用スラリ−を作成した。このウォッシュコ−
トスラリーにコ−ジェライト製ハニカムを浸漬後、12
0℃で乾燥し、490℃、4時間焼成する事によりウォ
ッシュコ−ト組成物を得た。ウォッシュコ−ト組成物の
コ−ト部分をハニカムより剥がし取り、該組成物のBE
T比表面積を測定したところ120m2 /gであった。
また実施例1と同様に耐熱試験をおこなった。その結果
を表1に示す。
Example 6 284 g of transition alumina obtained by the method of Example 1 and purified water 77
5 cc and 3.8 cc of acetic acid were put into a 2 liter pot,
It was crushed for 15 minutes with a ball mill. Separately, 244 g of cerium oxide (5 μm, 95 m 2 / g), 370 cc of purified water, and 23 cc of acetic acid were put into a 2 liter pot, and the mixture was ground for 3 hours in a ball mill and divided into 3 parts. Alumina slurry
After removal from the pot, a chloroplatinic acid solution Al 2
Pt was added to O 3 at a ratio of 1% and mixed with a stirrer for 1 hour. Further, one of the three divided cerium oxide slurries was added and mixed with a stirrer for 1 hour to prepare a slurry for wash coat. This washco
After immersing the cordierite honeycomb in the slurry,
A washcoat composition was obtained by drying at 0 ° C. and baking at 490 ° C. for 4 hours. The coat portion of the washcoat composition was peeled off from the honeycomb, and BE of the composition was removed.
The T specific surface area was measured and found to be 120 m 2 / g.
A heat resistance test was conducted in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0058】実施例7 実施例1と同様の方法で固化硫酸アルミニウムを得、1
10℃のエアバスで乾燥した。乾燥中1時間毎に重量を
計ったところ、最大蒸発速度は有する硫酸アルミニウム
をAl2 (SO4 3 に換算して1g当たり、0.3m
g/secで乾燥していた。24時間乾燥すると硫酸ア
ルミニウムの結晶水に換算して7水塩まで乾燥した。こ
の乾燥品は目視では実質的に発泡が見られず、充填密度
を測定したところ0.70cc/gであった。またこの
試料の500℃脱水後の重量と500℃脱水前の乾燥品
重量の比は0.73であり補正後の試料の充填密度は
0.51g/ccであった。次に、内径70mmφ、長
さ1mのアルミナ製炉心管が垂直にセットされている環
状炉中に、15mmφのアルミナボ−ルを50cm敷
き、この上に上記乾燥品(2mm〜6.7mmに篩別し
たもの)100gを仕込んだ。炉コントロ−ル用の熱電
対を乾燥品の充填床中央部に仕込んだ後、乾燥品の上に
15mmφのアルミナを炉心管の上部まで仕込んだ。炉
心管の下部より炉心管内の空塔線速度が0.3Nm/s
ec、露点が50℃になるように調湿した空気を導入
し、硫酸アルミニウムの温度を250℃/Hrで860
℃まで昇温した後、860℃で16時間保持、焼成、熱
分解して遷移アルミナ(X線回折の結果、大部分がγア
ルミナであった)を得た。焼成前後の重量より、遷移ア
ルミナの回収率を求めると、98%であった。 得られ
た遷移アルミナの初期BET比表面積を測定すると16
2m2 /gであった。また実施例1と同様に耐熱試験お
よび耐リン被毒試験をおこなった。その結果を表1に示
す。また比較のため、実施例1の方法で乾燥し得られた
充填密度(補正後)0.17cc/gの硫酸アルミニウ
ム(乾燥時の最大蒸発速度5.2mg/sec)を上記
と同一の方法で焼成、熱分解し遷移アルミナを得、焼成
前後の重量より遷移アルミナの回収率を求めたところ1
0%であった。
Example 7 Solid aluminum sulfate was obtained in the same manner as in Example 1
It was dried in an air bath at 10 ° C. When weighed every hour during drying, the maximum evaporation rate was 0.3 m / g when converting aluminum sulfate having Al 2 (SO 4 ) 3 to 1 g.
It was dried at g / sec. When dried for 24 hours, it was converted to water of crystallization of aluminum sulfate and dried up to the heptahydrate. This dried product was substantially free of visible foaming, and the packing density was measured and found to be 0.70 cc / g. The ratio of the weight of the sample after dehydration at 500 ° C. to the weight of the dried product before dehydration at 500 ° C. was 0.73, and the packing density of the sample after correction was 0.51 g / cc. Then, 50 cm of a 15 mmφ alumina ball was laid in an annular furnace in which an alumina core tube having an inner diameter of 70 mmφ and a length of 1 m was set vertically, and the dried product (sieved to 2 mm to 6.7 mm by sieving) 100 g was added. After the thermocouple for the furnace control was charged in the central part of the packed bed of the dried product, 15 mmφ alumina was charged to the upper part of the furnace tube on the dried product. The superficial linear velocity in the core tube from the bottom of the core tube is 0.3 Nm / s.
ec, introducing air whose humidity has been adjusted so that the dew point is 50 ° C., and the temperature of aluminum sulfate is 860 at 250 ° C./Hr.
After the temperature was raised to 0 ° C., it was kept at 860 ° C. for 16 hours, calcined, and thermally decomposed to obtain transition alumina (most of which was γ alumina as a result of X-ray diffraction). The recovery rate of transition alumina was calculated from the weight before and after firing, and was 98%. The initial BET specific surface area of the obtained transition alumina was measured to be 16
It was 2 m 2 / g. A heat resistance test and a phosphorus poisoning resistance test were conducted in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results. For comparison, a packing density (corrected) of 0.17 cc / g of aluminum sulfate (maximum evaporation rate during drying: 5.2 mg / sec) obtained by drying according to the method of Example 1 was used in the same manner as above. Calcination and thermal decomposition yielded transition alumina, and the recovery rate of transition alumina was calculated from the weight before and after calcination.
It was 0%.

【0059】実施例8 アンモニウム明礬AlNH4 (SO4 2 12H2 Oア
ルミナに対しNa2O含量50ppm)を箱形電気炉で室温
から650℃まで250℃/時の昇温速度で昇温後、6
50℃2時間焼成、熱分解し硫酸アルミニウム(X線回
折の結果、大部分がAl2 (SO4 3 であった)を得
た。容積2リットルの還流管付きフラスコに浄水311
gを添加し加熱後、上記で得られた硫酸アルミニウム
(水分は結晶水として0水塩)を342gをいれ、約1
20℃まで加温して融解させた。この融解硫酸アルミニ
ウムに、撹拌しながら最終所望遷移アルミナにおいてラ
ンタン元素としてAl2 3 100重量部に対し3.0
重量部となるように酢酸ランタンを加え、酢酸ランタン
を完全に溶解させた後、更に1時間撹拌処理し、液状硫
酸アルミニウムを得た。次いでこの液状硫酸アルミニウ
ムをポリプロピレン製の容器に流し込み、、放置冷却し
て固化させた。この固化硫酸アルミニウムを粉砕し、さ
らに180℃で10時間乾燥した。得られた乾固品は硫
酸アルミニウム5.5 水塩であった。この乾固品を室温か
ら950℃まで250℃/時の昇温速度で昇温後、95
0℃、20時間焼成、熱分解し遷移アルミナ(X線回折
の結果、大部分がγAl2 3 であった)を得た。得ら
れた遷移アルミナの細孔容積は0.72cc/g、Na
2 O量は60ppm、初期BET比表面積は、143m2
/gであった。また実施例1と同様に耐熱試験および耐
リン被毒試験をおこなった。この結果を表1に示す。
Example 8 Ammonium alum AlNH 4 (SO 4 ) 2 12H 2 O alumina and Na 2 O content of 50 ppm) were heated in a box electric furnace from room temperature to 650 ° C. at a heating rate of 250 ° C./hour. , 6
It was baked at 50 ° C. for 2 hours and thermally decomposed to obtain aluminum sulfate (as a result of X-ray diffraction, most of it was Al 2 (SO 4 ) 3 ). Purified water 311 is added to a flask with a reflux tube having a volume of 2 liters.
After adding g and heating, add 342 g of the aluminum sulfate (water content is 0 water salt as crystal water) obtained above and add about 1
It was heated to 20 ° C. and melted. While stirring the molten aluminum sulfate, the final desired transitional alumina was used as a lanthanum element in an amount of 3.0 parts by weight per 100 parts by weight of Al 2 O 3.
Lanthanum acetate was added to the mixture so that the amount of lanthanum acetate was completely dissolved, and the mixture was further stirred for 1 hour to obtain liquid aluminum sulfate. Next, this liquid aluminum sulfate was poured into a polypropylene container, left to cool and solidified. This solidified aluminum sulfate was crushed and further dried at 180 ° C. for 10 hours. The obtained dried product was aluminum sulfate 5.5 hydrate. After raising the temperature of this dried product from room temperature to 950 ° C. at a heating rate of 250 ° C./hour,
It was calcined at 0 ° C. for 20 hours and thermally decomposed to obtain transition alumina (most of which was γAl 2 O 3 as a result of X-ray diffraction). The pore volume of the obtained transition alumina is 0.72 cc / g, Na
The amount of 2 O is 60 ppm, and the initial BET specific surface area is 143 m 2.
/ G. A heat resistance test and a phosphorus poisoning resistance test were conducted in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0060】比較例1 実施例1において酢酸ランタンを加えない他は同様の処
理により遷移アルミナを得、BET比表面積を測定する
と134m2 /gであった。また実施例1と同様に耐熱
試験および耐リン被毒試験をおこなった。この結果を表
1に示す。
Comparative Example 1 A transition alumina was obtained by the same treatment as in Example 1 except that lanthanum acetate was not added, and the BET specific surface area was measured and found to be 134 m 2 / g. A heat resistance test and a phosphorus poisoning resistance test were conducted in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0061】比較例2 実施例1と同様の処理により最終所望遷移アルミナにお
いてランタン元素としてAl2 3 100重量部に対し
15重量部となるように酢酸ランタンを用い遷移アルミ
ナを得、BET比表面積を測定すると70m2 /gであ
った。また実施例1と同様に耐熱試験および耐リン被毒
試験をおこなった。この結果を表1に示す。
Comparative Example 2 By the same treatment as in Example 1, a transition alumina was obtained by using lanthanum acetate so that the final desired transition alumina would be 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of Al 2 O 3 as the lanthanum element. Was 70 m 2 / g. A heat resistance test and a phosphorus poisoning resistance test were conducted in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0062】比較例3 容積2リットルのフラスコに市販の液体硫酸アルミニウ
ム(住友化学工業株式会社製液ばん、Al2 3 含量
8.0重量%、)1275gをいれ、これに最終所望遷
移アルミナにおいてランタン元素としてAl2 3 に対
し3.0重量部となるように酢酸ランタンを加え、撹拌
しながら完全に溶解させた。この酢酸ランタン含有液体
硫酸アルミニウムを、180℃10時間乾燥させ乾固し
た。この乾固品を実施例1と同様の方法で処理し遷移ア
ルミナを得た。このものの物性を測定したところ、初期
BET比表面積は133m2 /g、細孔容積は0.70
cc/g、Na2 O量は0.23重量部であった。また
実施例1と同様に耐熱試験および耐リン被毒試験をおこ
なった。その結果を表1に示す
Comparative Example 3 1275 g of commercially available liquid aluminum sulfate (liquid bank manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., Al 2 O 3 content of 8.0% by weight) was placed in a flask having a volume of 2 liters, and in the final desired transition alumina. Lanthanum acetate was added as a lanthanum element to Al 2 O 3 in an amount of 3.0 parts by weight, and completely dissolved with stirring. The lanthanum acetate-containing liquid aluminum sulfate was dried at 180 ° C. for 10 hours to dryness. This dried product was treated in the same manner as in Example 1 to obtain transition alumina. When the physical properties of this product were measured, the initial BET specific surface area was 133 m 2 / g and the pore volume was 0.70.
The amount of cc / g and Na 2 O were 0.23 parts by weight. A heat resistance test and a phosphorus poisoning resistance test were conducted in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0063】[0063]

【表1】 [Table 1]

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミナ100重量部に対してランタン
(元素換算)を1〜12重量部有し、Na2 O含量が
0.10重量部以下であり、細孔容積が0.6cc/g
〜2.0cc/gで、初期BET比表面積が90m2
g 以上、1200℃で5時間加熱処理後のBET比表
面積が60m2 /g 以上の耐熱性を有する、硫酸アル
ミニウムの加熱・熱分解法よりなる耐熱性遷移アルミ
ナ。
1. A lanthanum (converted to an element) of 1 to 12 parts by weight per 100 parts by weight of alumina, a Na 2 O content of 0.10 parts by weight or less, and a pore volume of 0.6 cc / g.
~ 2.0 cc / g and initial BET specific surface area of 90 m 2 /
A heat-resistant transition alumina obtained by a method of heating and decomposing aluminum sulfate, which has a BET specific surface area of 60 m 2 / g or more after heat treatment at 1200 ° C. for 5 hours or more.
【請求項2】 硫酸アルミニウム中のAl分をアルミナ
換算し、該アルミナ100重量部に対してNaをNa2
O換算で0.10重量部以下、ランタン化合物をランタ
ン(元素換算)として1〜12重量部含有してなる硫酸
アルミニウムを加熱後、熱分解することを特徴とする耐
熱性遷移アルミナの製造方法。
2. Al content in aluminum sulfate is converted to alumina, and Na is added to Na 2 with respect to 100 parts by weight of the alumina.
A method for producing a heat-resistant transition alumina, comprising heating aluminum sulfate containing 0.10 parts by weight or less of O and 1 to 12 parts by weight of a lanthanum compound as lanthanum (element conversion), and then thermally decomposing it.
【請求項3】 ランタンを含有する硫酸アルミニウム
が、アルミナ100重量部に対してNaをNa2 O換算
で0.10重量部以下含有する硫酸アルミニウムと、該
硫酸アルミニウムをアルミナ換算して、アルミナ100
重量部に対してランタン化合物をランタン(元素換算)
として1〜12重量部混合してなる混合物であることを
特徴とする請求項2記載の耐熱性遷移アルミナの製造方
法。
3. Aluminum sulphate containing lanthanum, aluminum sulphate containing Na in an amount of 0.10 parts by weight or less in terms of Na 2 O per 100 parts by weight of alumina, and the aluminum sulphate in terms of alumina.
Lanthanum compound based on parts by weight (element conversion)
The method for producing a heat-resistant transition alumina according to claim 2, wherein the mixture is a mixture of 1 to 12 parts by weight.
【請求項4】 ランタンを含有する硫酸アルミニウム
が、加熱時、少なくとも硫酸アルミニウムの結晶水に換
算して6水塩を越える水を有することを特徴とする請求
項2または3記載の耐熱性遷移アルミナの製造方法。
4. The heat-resistant transition alumina according to claim 2 or 3, wherein the lanthanum-containing aluminum sulfate has water, when heated, which exceeds at least hexahydrate in terms of water of crystallization of aluminum sulfate. Manufacturing method.
【請求項5】 硫酸アルミニウム中のAl分をアルミナ
換算し、該アルミナ100重量部に対してNaをNa2
O換算で0.10重量部以下、ランタン化合物をランタ
ン(元素換算)として1〜12重量部含有してなる硫酸
アルミニウムの結晶水に換算して8水塩を越える水を含
むランタン含有硫酸アルミニウムを、硫酸アルミニウム
〔Al2 (SO4 3 として〕1g当たりからの水の蒸
発速度が0.01mg/sec〜2.0mg/secで
8水塩以下の結晶水に相当する水含有量の硫酸アルミニ
ウムとなるまで乾燥し、該乾燥後の硫酸アルミニウムを
必要に応じて6水塩以下の結晶水に相当する水含有量の
硫酸アルミニウムとなるまで乾燥した後、該乾燥後の6
水塩以下の結晶水に相当する水含有量の硫酸アルミニウ
ムを竪型気流接触式焼成炉に供給し、該焼成炉中で熱分
解し遷移アルミナを得ることを特徴とする請求項2また
は3記載の耐熱性遷移アルミナの製造方法。
5. The Al content in aluminum sulfate is converted to alumina, and Na is added to Na 2 with respect to 100 parts by weight of the alumina.
A lanthanum-containing aluminum sulfate containing water in excess of octahydrate in terms of water of crystallization of aluminum sulfate containing 0.10 parts by weight or less of O and 1 to 12 parts by weight of lanthanum compound as lanthanum (element conversion). , Aluminum sulphate [as Al 2 (SO 4 ) 3 ] Aluminum sulphate having a water content corresponding to crystallization water of octahydrate or less when the evaporation rate of water from 1 g is 0.01 mg / sec to 2.0 mg / sec. And the aluminum sulfate after the drying is dried until the aluminum sulfate has a water content corresponding to the water of crystallization of hexahydrate or less, if necessary.
4. A transition alumina is obtained by supplying aluminum sulfate having a water content corresponding to water of crystallization equal to or less than water salt to a vertical airflow contact type firing furnace and thermally decomposing in the firing furnace. Method for producing heat-resistant transition alumina of.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004503375A (en) * 2000-07-13 2004-02-05 ポール・コーポレーション Ceramic filter element and method of manufacturing the same
JP2008238161A (en) * 2007-02-27 2008-10-09 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for manufacturing catalyst
US10906816B2 (en) 2016-07-29 2021-02-02 Sumitomo Chemical Company, Limited Alumina and method for producing automotive catalyst using same

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