JPH10156191A - 多層板状触媒体の製造方法と装置 - Google Patents

多層板状触媒体の製造方法と装置

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JPH10156191A
JPH10156191A JP8322813A JP32281396A JPH10156191A JP H10156191 A JPH10156191 A JP H10156191A JP 8322813 A JP8322813 A JP 8322813A JP 32281396 A JP32281396 A JP 32281396A JP H10156191 A JPH10156191 A JP H10156191A
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JP
Japan
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catalyst
coating
slurry
paste
producing
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Application number
JP8322813A
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English (en)
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Kazunori Ito
和典 伊藤
Koji Domoto
孝司 道本
Noboru Sugino
昇 杉野
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 活性成分を表面に配置した多層構造の板状触
媒を連続的に、さらにコート層の付着量を容易に調整で
きる板状触媒の製造方法及び製造装置を提案すること。 【解決手段】 触媒ペースト14を基材13に塗布した
塗布体5の表面に、さらに前記触媒ペースト14とは別
の組成からなる触媒成分に水を加えてスラリ状にした触
媒スラリ7をコートするコーティング工程11を触媒ペ
ースト14を基材に塗布する塗布工程10と該塗布工程
10で得られた塗布体を所定の大きさに切断する切断工
程12の間に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多層構造の板状触媒
に関し、特に多層構造の脱硝用の板状触媒体の製造方法
及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】各種燃焼設備より排出される排煙の中に
は窒素酸化物が含まれており、光化学スモッグや酸性雨
の原因となっている。この窒素酸化物の除去方法として
アンモニアを還元剤とする選択的触媒還元法が広く知ら
れている。当該方法に用いられる触媒にはバナジウム
(V)、モリブデン(Mo)あるいはタングステン
(W)を活性成分とした酸化チタン(TiO2)系が使
用される。この触媒の構造としてはハニカム状、板状、
粒状構造のものが代表例として挙げられる。
【0003】この中で板状触媒の製造方法は特開平3−
94839号公報に記載されているように金属やガラス
繊維、セラミック繊維などの織布を基材とし、そこに触
媒ペーストを塗布し、成形するものである。この中で触
媒ペーストの塗布方法は図5のように金属やガラス繊維
等の基材13の上、又は2つの基材13の間にペースト
14を入れて塗布ローラ9間を通過させる方法である。
ここで得られた塗布体5を成形プレス又は成形ローラに
より波型に成形する。
【0004】この板状触媒においては最近になって、高
脱硝率及び低酸化率を得るために触媒断面中心部より表
面部の活性成分濃度を大きくした多層構造の触媒が考案
された。この多層構造とは図4のように前記塗布体5の
外表面に活性成分を中心部より多く含むスラリでコート
層15を形成した構造のものをいう。この多層構造の触
媒の製造法として塗布体5をスラリに浸漬する方法やス
ラリを染み込ませたローラを塗布体5上で回転させる方
法がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の多層構造の板状
触媒の製造法では、コート層15の付着量をコントロー
ラし、かつ連続的に製造することは不可能である。本発
明の課題は活性成分を表面に配置した多層構造の板状触
媒を連続的に、さらにコート層の付着量を容易に調整で
きる板状触媒の製造方法及び製造装置を提案することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は次の構成
によって解決される。すなわち、触媒ペーストを基材に
塗布した塗布体表面に、さらに前記触媒ペーストとは別
の組成からなる触媒成分に水を加えてスラリ状にした触
媒スラリをコートするコーティング工程を触媒ペースト
を基材に塗布する塗布工程と該塗布工程で得られた塗布
体を所定の大きさに切断する切断工程の間に設けた多層
板状触媒体の製造方法である。
【0007】上記本発明の多層板状触媒体の製造方法に
おいて、コーティング工程において塗布体に触媒スラリ
を吹き付ける触媒スラリ量を調整することにより触媒ス
ラリ付着量を調整することができる。コーティング工程
における触媒スラリ吹き付け量の調整は塗布体を鉛直方
向に搬送し、その鉛直方向搬送中に塗布体の左右両面に
触媒スラリを吹き付けることができる。
【0008】また、本発明には触媒ペーストを基材に塗
布した塗布体表面に、さらに前記触媒ペーストとは別の
組成からなる触媒成分に水を加えてスラリ状にした触媒
スラリをコートするコーティング装置を触媒ペーストを
基材に塗布する塗布装置と塗布装置において得られた塗
布体を所定の大きさに切断する切断装置の間に設けた多
層板状触媒体の製造装置も含まれる。
【0009】前記コーティング装置には、触媒スラリ吹
付量の調整装置を有するシャワー装置を備えることがで
きる。該シャワー装置には塗布体を鉛直方向に搬送する
搬送路と該搬送路を搬送中の塗布体の両側から触媒スラ
リを噴霧する装置などを用いる。
【0010】また、前記コーティング装置には、塗布体
を鉛直方向に搬送する搬送路に設けられた塗布体を挟持
して、噴霧される触媒スラリを塗布体にコートするため
の一対のローラと該ローラの位置調整により触媒スラリ
のコート層の付着量を調整する手段を備えたものを用い
ても良い。
【0011】図4に示す多層構造の触媒体はTiO2
TiO2、とMoO3、TiO2とWO3などからなる成形
体内部を構成する低V濃度層からなる塗布体5の表面に
Ti、WまたはMoおよびバナジウム(V)とからなる
高V濃度層からなるコート層15を形成し、触媒表面の
V含有量を内部に比べ大きく高めたものである。
【0012】ここで基材となる塗布体5は、通常の方法
により成形されたハニカム状または板状の成形体であ
り、V含有量が低く抑えられている。また、表面のコー
ト層15はVの含有量の高いTi、W、MoおよびVと
からなるV含有量4〜12原子%の触媒成分であり、基
材となる塗布体5に粉末状または水を分散媒とするスラ
リの形で付着させて形成され、その付着量は小さく5〜
100g/m2であり、厚みは0.1mm以下と少量で
ある。
【0013】多層構造の触媒体の全体としてのV含有量
は、用いる排ガスの種類により異なるが、SO2酸化が
問題となる場合には0.5wt%以下、望ましくは0.
2wt%以下が好結果を与える。また、SO2を含まず
SO2酸化の問題にならない排ガスでは制限はないが、
この場合であっても1wt%以下で充分な性能が得られ
る。
【0014】NOxのアンモニアによる還元反応の進行
は速いので、触媒体表面部で大半が反応してNOxが消
失してしまうために、触媒体内部はほとんど利用されな
い。これに対し、SO2の酸化反応は遅いため触媒体表
面から内部までSO2の濃度が変わらず、触媒体内部も
表面と同等にSO2の酸化促進に寄与する。
【0015】図4に示す多層構造の触媒体は反応に必要
なVの大半を触媒表面層に集中させたことにより、 (1)NOx濃度の高い表面部で効率よく脱硝反応が進
行するため、触媒全体としての活性が向上する。 (2)SO2の酸化の大半を担う触媒内部のV含有量を
非常に少なくできるためSO2酸化活性が低い触媒にな
る。
【0016】さらに、 (3)触媒内部の活性は触媒活性が低くてもよいため、
強度に優れた組成とすることにより触媒厚みを小さくし
易いだけでなく、薄肉の触媒を調整することができる。
【0017】この結果、非常に少ない触媒成分量で脱硝
活性は従来触媒と同等でSO2酸化活性の小さい触媒が
実現でき、大量に触媒を用いて高脱硝率を得ようとする
脱硝装置のSO2酸化によるSO3副生を飛躍的に低下せ
しめることが可能になる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図1〜図3
を参照しながら説明する。図3に示す板状触媒の製造装
置は塗布工程10とコーティング工程11及び切断工程
12を構成する装置群からなり、塗布工程10において
2つの基材13の間にペースト14を入れて一対の塗布
ローラ9間を通過させ、ここで得られた塗布体5にコー
ティング工程11においてスラリをコーティングする。
スラリがコーティングされた塗布体5は次の切断工程1
2で切断された後、図示しない成形プレス又は成形ロー
ラにより波型に成形する。
【0019】コーティング工程11ではシャワー装置1
から塗布体5上にスラリを吹き付け、一対のローラ3、
3’間で塗布体5上に吹き付けられたスラリ7をまんべ
んなくコートしてシャワーの際に余剰となったスラリ7
は回収容器4に回収される。コーティング工程11の装
置側面図を図1に、図1のA−A矢視図を図2に示す。
【0020】塗布工程10からコーティング工程11に
搬送されてくる塗布体5はローラ6により、鉛直方下向
きに搬送方向を変更され、一対のローラ3、3’間に挟
持され再びローラ17により次工程である切断工程12
への搬送方向へ搬送される。
【0021】スラリ回収容器4からポンプ2により送ら
れてシャワー装置1からスラリ7が一対のローラ3、
3’に挟持される塗布体5に向けて噴霧される。シャワ
ー装置1から噴霧されるスラリ量は調整用バルブ16で
調整される。また、ローラ3の水平移動はシリンダ8で
行われる。また、塗布体5上に吹き付けられたスラリ7
をまんべんなくコートするために、一対のローラ3、
3’の表面にはスポンジが巻かれている。
【0022】塗布工程10にて塗布ローラ9を通過して
得られた塗布体5はコーティング工程11に送られてく
るが、このとき、塗布体5は地面に対して水平方向に搬
送されている。コーティング工程11に搬送されてきた
塗布体5はローラ6により、地面に対して垂直方向に搬
送方向を変えられ、2本のシャワー装置1の間を通過す
る際、スラリ7が塗布体5表面に吹き付けられる。この
時、スラリ流量調整バルブ16により吹き付けられるス
ラリ7は下流となる一対のローラ3、3’へ無駄なく送
られる。
【0023】次にスポンジを巻いた一対のローラ3、
3’間を通過する際、塗布体5はスポンジで両端より押
さえられることになり、その表面にまんべんなくスラリ
7がコートされる。更にローラ3をシリンダ8により水
平移動させ、ローラ3、3’間の距離を調整することに
よりコート層の付着量を容易に変えることができる。
【0024】そして、スラリコートの完了した塗布体5
はローラ3’により搬送方向を変えられ、次工程である
切断工程12へ送られ、所定の寸法に切断された後、多
層構造板状触媒用に例えば、成形プレス又は成形ローラ
により波型などに成形される。
【0025】上記塗布工程10において2つの基材13
と該基材13の間に入れられるペースト14、スラリ7
は次のようにして作製される。 基材13:繊維径9μmのEガラス製繊維1400本の
捻糸を10本/インチの粗さで平織りした網状物にチタ
ニア40%、シリカゾル20%、ポリビニルアルコール
1%のスラリを含浸し、150℃で乾燥して剛性を持た
せ触媒基材13を得る。
【0026】ペースト14:酸化チタン粉末20kgに
モリブデン酸アンモニウム((NH46・Mo724
4H2O)を2.3kg、無機繊維(商品名カオウー
ル)を3.3kgとに水を加えてニーダで混練し、水分
32%の基材用ペースト14を調整する。
【0027】スラリ7:酸化チタン粉末20kgにモリ
ブデン酸アンモニウム((NH46・Mo724・4H2
O)を2.5kg、メタバナジン酸アンモニウム2.3
3kg、しゅう酸3.0kgとに水を加えてニーダで混
練してペースト状にしたものを3φの柱状に造粒後、流
動層乾燥器で乾燥、500℃で2時間焼成し、続いてハ
ンマーミルで粉砕して1μm以下、50%以上の触媒粉
末を得る(V含有量:3.56wt%)。得られた粉末
100gに水を加えてスラリを得る。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、活性成分を表面に配置
した多層構造の脱硝用板状触媒を、コート層の付着量を
調整し、かつ連続的に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の正面図を示す。
【図2】 本発明の実施例の側面図を示す。
【図3】 塗布工程、切断工程と本装置の関連の概略図
を示す。
【図4】 多層構造の断面図を示す。
【図5】 塗布方法の側面図を示す。
【符号の説明】
1 シャワー装置 2 ポンプ 3、3’ ローラ 4 回収容器 5 塗布体 6 ローラ 7 スラリ 8 シリンダ 9 塗布ローラ 10 塗布工程 11 コーティング工程 12 切断工程 13 基材 14 ペースト 15 コート層 16 スラリ流量調
整バルブ 17 ローラ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 触媒ペーストを基材に塗布した塗布体表
    面に、さらに前記触媒ペーストとは別の組成からなる触
    媒成分に水を加えてスラリ状にした触媒スラリをコート
    するコーティング工程を触媒ペーストを基材に塗布する
    塗布工程と該塗布工程で得られた塗布体を所定の大きさ
    に切断する切断工程の間に設けたことを特徴とする多層
    板状触媒体の製造方法。
  2. 【請求項2】 コーティング工程において塗布体に触媒
    スラリを吹き付ける触媒スラリ量を調整することにより
    触媒スラリ付着量を調整することを特徴とする請求項1
    記載の多層板状触媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】 コーティング工程において塗布体を鉛直
    方向に搬送し、その鉛直方向搬送中に塗布体の左右両面
    に触媒スラリを吹き付けることを特徴とした請求項2記
    載の多層板状触媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 触媒ペーストを基材に塗布した塗布体表
    面に、さらに前記触媒ペーストとは別の組成からなる触
    媒成分に水を加えてスラリ状にした触媒スラリをコート
    するコーティング装置を触媒ペーストを基材に塗布する
    塗布装置と塗布装置において得られた塗布体を所定の大
    きさに切断する切断装置の間に設けたことを特徴とする
    多層板状触媒体の製造装置。
  5. 【請求項5】 コーティング装置には、塗布体に触媒ス
    ラリを吹き付ける吹付量の調整装置を有するシャワー装
    置を備えていることを特徴とする請求項4記載の多層板
    状触媒体の製造装置。
  6. 【請求項6】 コーティング装置には、塗布体を鉛直方
    向に搬送する搬送路と該搬送路を搬送中の塗布体の両側
    から触媒スラリを噴霧するシャワー装置を備えたことを
    特徴とする請求項5記載の多層板状触媒体の製造装置。
  7. 【請求項7】 コーティング装置には、塗布体を鉛直方
    向に搬送する搬送路に設けられた塗布体を挟持して、噴
    霧される触媒スラリを塗布体にコートするための一対の
    ローラと該ローラの位置調整により触媒スラリのコート
    層の付着量を調整する手段を備えたことを特徴とする請
    求項6記載の多層板状触媒体の製造装置。
JP8322813A 1996-12-03 1996-12-03 多層板状触媒体の製造方法と装置 Pending JPH10156191A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010519396A (ja) * 2007-02-28 2010-06-03 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア イソシアネートに基くフォームに基く複合素材の製造方法
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