JPS5817841A - 排ガス処理用触媒短繊維担体 - Google Patents
排ガス処理用触媒短繊維担体Info
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- JPS5817841A JPS5817841A JP56115342A JP11534281A JPS5817841A JP S5817841 A JPS5817841 A JP S5817841A JP 56115342 A JP56115342 A JP 56115342A JP 11534281 A JP11534281 A JP 11534281A JP S5817841 A JPS5817841 A JP S5817841A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐熱材料からなる短繊維を押体とした触媒に
関する。
関する。
理想的な触媒の条件は、その表面積か無限大であること
及びその熱容量が最小であることであり、この２点が理
想的である場合に最高の活性が得られるものである。し
かし、この理想的条件に合うものは極微細粉末の形態と
なるものであり、その結果、空中に散乱し固定すること
が不可能であるため、何等かの担体を利用し、その担体
表面に触媒を担持させる必要がある。
及びその熱容量が最小であることであり、この２点が理
想的である場合に最高の活性が得られるものである。し
かし、この理想的条件に合うものは極微細粉末の形態と
なるものであり、その結果、空中に散乱し固定すること
が不可能であるため、何等かの担体を利用し、その担体
表面に触媒を担持させる必要がある。
従来の触媒担体は、粒状ベレツト（直径５０００ミクロ
ン）や耐火物ハニカム（厚す２００ミクロン）などが使
用されている。しかし、触媒の表面積に対する担体の熱
容量、すなわち、処理ガスと接触しない現実的に有効で
ない部分が多いため、触媒性能の始動性が悪い欠点が存
在する。この点に関しては、ガラス繊維など耐熱材料か
らなる繊維を担体として使用すれば、その直径が小さく
（１０ミクロン以下）、表面積が大きく、シかも熱容量
が小さいので、始動性に優る長所がある。不発ｔ！１４
各等は、この点に着目し、さきに、担体として耐熱カラ
ス繊維を使用する触媒を発表しく特公昭５５−５８２６
４号ル更に、このガラス繊維の表面に均一なフィルム状
の触媒成分を担持させる方法を発表した（特公昭５１−
２１６２９号）。
ン）や耐火物ハニカム（厚す２００ミクロン）などが使
用されている。しかし、触媒の表面積に対する担体の熱
容量、すなわち、処理ガスと接触しない現実的に有効で
ない部分が多いため、触媒性能の始動性が悪い欠点が存
在する。この点に関しては、ガラス繊維など耐熱材料か
らなる繊維を担体として使用すれば、その直径が小さく
（１０ミクロン以下）、表面積が大きく、シかも熱容量
が小さいので、始動性に優る長所がある。不発ｔ！１４
各等は、この点に着目し、さきに、担体として耐熱カラ
ス繊維を使用する触媒を発表しく特公昭５５−５８２６
４号ル更に、このガラス繊維の表面に均一なフィルム状
の触媒成分を担持させる方法を発表した（特公昭５１−
２１６２９号）。
前述の理想的な触媒条件に従えば、繊維の直径が小さく
なればなるほど、単位重量に対する表面積が増大し、一
方、単位表面柘に対する熱容量は減少するから、この繊
維に触媒成分を担持させた場合、触媒活性が向上する結
果となる。
なればなるほど、単位重量に対する表面積が増大し、一
方、単位表面柘に対する熱容量は減少するから、この繊
維に触媒成分を担持させた場合、触媒活性が向上する結
果となる。
しかし、今日製造されているガラス繊維は、エンドレス
の長繊維の場合、最低が６ミクロン直径のものであり（
米国では６ミクロンまでのものがあるが、一般には６ミ
クロン・が限度である。）、人間の皮ふが刺戟を受けな
い５ミクロン以下には達していない。もし５ミクロン以
下の細い繊１１Ｎｏ、ｓ〜６ミクロン直径）を求めると
、その繊維長さが５〜１０＠ｔｎ又はそれ以Ｆという短
繊維となってしまう。そしてこのような短繊維は、工Ｘ
？的に触媒押体として製品化することか困難となる。
の長繊維の場合、最低が６ミクロン直径のものであり（
米国では６ミクロンまでのものがあるが、一般には６ミ
クロン・が限度である。）、人間の皮ふが刺戟を受けな
い５ミクロン以下には達していない。もし５ミクロン以
下の細い繊１１Ｎｏ、ｓ〜６ミクロン直径）を求めると
、その繊維長さが５〜１０＠ｔｎ又はそれ以Ｆという短
繊維となってしまう。そしてこのような短繊維は、工Ｘ
？的に触媒押体として製品化することか困難となる。
今ｄ１直径３ミクロン以下の耐熱材料からなる繊維は、
ガラス繊維をはじめとし、ファイバー状のセラミックス
としてアルミナ、シリカ、千タニア、マグネシア、酸化
カルシウムなどを主成分とするものが数多く生産されて
いるが、ｆＩＩ■れもその繊維長さは５〜２０ ｔｈｎ
又はそれ以下である。しかし、触媒の担体として要求さ
れる物理的条件は、一定流迷１〜５ｍ毎秒のガス流に対
して、常時安定に接触し、かつ、用力Ｊｉｌ失を与えな
いことである。そこで、このＬｉ ？ｔ：ｊ〜５ミクロ
ンで長さ５〜２０詣又はそれ以下の微小短繊維を如何に
安定な形状となし、上記触媒担体としての要求事項に応
するかが最大の問題点である。
ガラス繊維をはじめとし、ファイバー状のセラミックス
としてアルミナ、シリカ、千タニア、マグネシア、酸化
カルシウムなどを主成分とするものが数多く生産されて
いるが、ｆＩＩ■れもその繊維長さは５〜２０ ｔｈｎ
又はそれ以下である。しかし、触媒の担体として要求さ
れる物理的条件は、一定流迷１〜５ｍ毎秒のガス流に対
して、常時安定に接触し、かつ、用力Ｊｉｌ失を与えな
いことである。そこで、このＬｉ ？ｔ：ｊ〜５ミクロ
ンで長さ５〜２０詣又はそれ以下の微小短繊維を如何に
安定な形状となし、上記触媒担体としての要求事項に応
するかが最大の問題点である。
本発明者は、この問題点を解決し、昭和５６年７月１日
付で“担体として短繊維を使用する触媒１なる名称の特
許出願をなした。該特許出願の発明の要旨とするところ
は、内径５ミクロン以下のシリカ、アルミナ、１設化カ
ルシウム、マグネシア又は千タニアなどを主成分とする
耐火性Ｖ ｋ ＃ｌｌｉ 、又は耐火性ガラス繊維を、
カラス長繊維又は金統線に接着せしめ、その表面に公知
の触媒成分をコーティングしてなることを特徴とする担
体として短膠維を使用する触媒である。
付で“担体として短繊維を使用する触媒１なる名称の特
許出願をなした。該特許出願の発明の要旨とするところ
は、内径５ミクロン以下のシリカ、アルミナ、１設化カ
ルシウム、マグネシア又は千タニアなどを主成分とする
耐火性Ｖ ｋ ＃ｌｌｉ 、又は耐火性ガラス繊維を、
カラス長繊維又は金統線に接着せしめ、その表面に公知
の触媒成分をコーティングしてなることを特徴とする担
体として短膠維を使用する触媒である。
本発明者は、更に」−記特許出願で提案した触媒を改良
し、本発明を完成するに全っだものであって、本発明は
アルミナ、シリカ、千タニア、マグネシア又は噌化カル
シウムを主成分とする１１’Ｃｆ、’ｐ ５ ミクロン
以下の短繊維を付着させたガラス耕、維又は金属線を織
布してなる布状又は網状物の表面に、公知の触媒成分を
付着してなることを特徴とするガス処理用短繊維担体触
媒を要旨とするものである。
し、本発明を完成するに全っだものであって、本発明は
アルミナ、シリカ、千タニア、マグネシア又は噌化カル
シウムを主成分とする１１’Ｃｆ、’ｐ ５ ミクロン
以下の短繊維を付着させたガラス耕、維又は金属線を織
布してなる布状又は網状物の表面に、公知の触媒成分を
付着してなることを特徴とするガス処理用短繊維担体触
媒を要旨とするものである。
本発明において、直径５ミクロン以下の繊維と限定する
理由は、前述したように、繊維の直径カ；小さくなれば
なる程触媒性能が向上することとなること及び現在製造
されている微小直径を有する耐熱材料からなる繊維は、
その直径が５ミクロン以下でその長さが５〜２０ミリ又
はそれ以ドの短繊維であることによる。また、本発明に
おいて、この短繊維をガラス繊維又は金＃、１Ｎ（この
繊維又ｔＩ′ｉ線の直径及び長さは、本発明において任
意に選定できるものである。）に接着させる接着剤とし
ては、種々の耐熱接着剤値１便用できるが、特にアルミ
ナゾルを主成分とする耐熱接着剤を使用するのが好適で
あり、接着手段としては、耐熱接着剤にト記短繊維を混
合し、これをガラス繊維又は金１・、Ｔｈ 耐表面に吹
付ける手段を採用するのｂ好ましい。
理由は、前述したように、繊維の直径カ；小さくなれば
なる程触媒性能が向上することとなること及び現在製造
されている微小直径を有する耐熱材料からなる繊維は、
その直径が５ミクロン以下でその長さが５〜２０ミリ又
はそれ以ドの短繊維であることによる。また、本発明に
おいて、この短繊維をガラス繊維又は金＃、１Ｎ（この
繊維又ｔＩ′ｉ線の直径及び長さは、本発明において任
意に選定できるものである。）に接着させる接着剤とし
ては、種々の耐熱接着剤値１便用できるが、特にアルミ
ナゾルを主成分とする耐熱接着剤を使用するのが好適で
あり、接着手段としては、耐熱接着剤にト記短繊維を混
合し、これをガラス繊維又は金１・、Ｔｈ 耐表面に吹
付ける手段を採用するのｂ好ましい。
−１−記のように耐熱材料からなる知紺維を耐熱接着剤
で１１着したガラス繊維又は金Ｊ＝ｒ４線は、任意な手
段で織布されて布状物又は網状物に１に成される。
で１１着したガラス繊維又は金Ｊ＝ｒ４線は、任意な手
段で織布されて布状物又は網状物に１に成される。
このようなイ汀状物又は網状物に、触媒成分を均一にコ
ーティングする手段としては、前述したように本発明者
らが先に発表した方法を採用するのか好ましい。この方
法は、触媒成分となるべき金民の酸とアルコールとのエ
ステルを布状物又は網状物に被覆せしめ、このエステル
を加熱下にゲル化しつ＼布状物又は網状物に付着させ、
次いでこれを焼成する方法である。（特公昭５１−２１
６２９号公報参照） 以下に本発明の具体的な例をあげ、本発明をより詳細に
説明する。
ーティングする手段としては、前述したように本発明者
らが先に発表した方法を採用するのか好ましい。この方
法は、触媒成分となるべき金民の酸とアルコールとのエ
ステルを布状物又は網状物に被覆せしめ、このエステル
を加熱下にゲル化しつ＼布状物又は網状物に付着させ、
次いでこれを焼成する方法である。（特公昭５１−２１
６２９号公報参照） 以下に本発明の具体的な例をあげ、本発明をより詳細に
説明する。
実施例１
第１図は、ガラス繊維表面に耐熱材料からなる短繊維を
Ｊ♂着させる装置であり、図中Ａはカラス溶融部、Ｂけ
紡糸部分、Ｃけ耐熱接着剤と耐熱材料からなる短繊維と
の混合物を吹きｆ」ける１４５分、Ｄは乾燥炉を示す。
Ｊ♂着させる装置であり、図中Ａはカラス溶融部、Ｂけ
紡糸部分、Ｃけ耐熱接着剤と耐熱材料からなる短繊維と
の混合物を吹きｆ」ける１４５分、Ｄは乾燥炉を示す。
〔なお、この第１図はガラス繊維を製造する従来装置ｉ
ｔと同じであるか、たな異なる点は、従来装置では、Ｃ
の部分がサイジング剤（表面処理剤）吹き付は部分であ
り、本発明では、このＣ部分を耐熱接着剤と耐熱材料か
らなる短繊維との混合物を吹き付ける部分とするように
かえただけのものである。〕第１図の装置で、自明の方
法で９ミクロンｉｉａ径のガラス繊維を紡糸する。一方
アルミナゾルを１三成分とする耐熱接着剤に、Ａ／１．
２０，５０％、８１０２５０％からなる繊維径１〜５ミ
クロンの短繊維（セラミックスファイバー）を混合し、
この混合物をＣ部分から吹き付け、乾燥させる。このよ
うにして得られたガラス繊維（９ミクロン直？、Ｆのも
の）は、第２図に示すように、ガラスフイラメン）Ｅの
表面に耐熱材□料からなる短繊維Ｆが接着した構造とな
っている。
ｔと同じであるか、たな異なる点は、従来装置では、Ｃ
の部分がサイジング剤（表面処理剤）吹き付は部分であ
り、本発明では、このＣ部分を耐熱接着剤と耐熱材料か
らなる短繊維との混合物を吹き付ける部分とするように
かえただけのものである。〕第１図の装置で、自明の方
法で９ミクロンｉｉａ径のガラス繊維を紡糸する。一方
アルミナゾルを１三成分とする耐熱接着剤に、Ａ／１．
２０，５０％、８１０２５０％からなる繊維径１〜５ミ
クロンの短繊維（セラミックスファイバー）を混合し、
この混合物をＣ部分から吹き付け、乾燥させる。このよ
うにして得られたガラス繊維（９ミクロン直？、Ｆのも
の）は、第２図に示すように、ガラスフイラメン）Ｅの
表面に耐熱材□料からなる短繊維Ｆが接着した構造とな
っている。
Ｉ、組方法で製造された短繊維を表面に接着した直径９
ミクロンのガラス繊維（フィラメント）を集合して糸と
なし、フィラメントの本数を２４００本とした細い糸と
、７２００本とした太い糸を用いて、第５図に示すよう
な平織の網状布を形成した。
ミクロンのガラス繊維（フィラメント）を集合して糸と
なし、フィラメントの本数を２４００本とした細い糸と
、７２００本とした太い糸を用いて、第５図に示すよう
な平織の網状布を形成した。
本市は、タイラー標準スクリーンの篩目１４メツシユで
、太い糸（ａ）２本の間に細い糸（ｌ・）５本の割合し
て混紡した平織の細状布で、本市は重ねて使用した時、
太い糸がスペーサーの役割を果し、圧力損失を低減した
り、偏流を防市する役割を果すものである。このように
して得られた網状布の表面に触媒成分をコーティングさ
せる。これは、２０モモルのクロム酔水溶液５００部（
重量比、以下同じ）に２０モル％の醋酸ニッケル水浴液
５００部を混合し、更にプロピレングリコール２５０部
を混合して１時間エステル化反応を行わしめ、安定した
エステル中間体を得る。この中間体１２５０部に塩化ノ
（ラジウム０．１モルチ水溶液１００部を加えた溶液１
６５０部を、前記網状布２７００部に浸漬塗（Ｉｉ Ｌ
、２００℃で１時間乾燥後、６００℃で１時間焼成して
エステル分解を完了し、短繊維（１１体表面に活性金属
酸化物触媒を０．１〜０．２ミクロン即さのフィルム状
に接着担持せしめ、史に、水素を含む還元性ガス雰囲気
内で６００℃１時間の活性化処理を行わせる。
、太い糸（ａ）２本の間に細い糸（ｌ・）５本の割合し
て混紡した平織の細状布で、本市は重ねて使用した時、
太い糸がスペーサーの役割を果し、圧力損失を低減した
り、偏流を防市する役割を果すものである。このように
して得られた網状布の表面に触媒成分をコーティングさ
せる。これは、２０モモルのクロム酔水溶液５００部（
重量比、以下同じ）に２０モル％の醋酸ニッケル水浴液
５００部を混合し、更にプロピレングリコール２５０部
を混合して１時間エステル化反応を行わしめ、安定した
エステル中間体を得る。この中間体１２５０部に塩化ノ
（ラジウム０．１モルチ水溶液１００部を加えた溶液１
６５０部を、前記網状布２７００部に浸漬塗（Ｉｉ Ｌ
、２００℃で１時間乾燥後、６００℃で１時間焼成して
エステル分解を完了し、短繊維（１１体表面に活性金属
酸化物触媒を０．１〜０．２ミクロン即さのフィルム状
に接着担持せしめ、史に、水素を含む還元性ガス雰囲気
内で６００℃１時間の活性化処理を行わせる。
このようにして得られた触媒を、第４図に示す如き排ガ
ス処理装置に於いて、打抜鋼板（パン千ングメタル）で
作られた円筒（インナコア）への表面に本市１０層を巻
きつけ（Ｂ）、内側から外１ｌ１１）へ向って合成排ガ
スを送り込んだ。
ス処理装置に於いて、打抜鋼板（パン千ングメタル）で
作られた円筒（インナコア）への表面に本市１０層を巻
きつけ（Ｂ）、内側から外１ｌ１１）へ向って合成排ガ
スを送り込んだ。
−Ｉ’ｌｔＦ化炭素濃度２．４パーセント、炭化水素５
７５円・ｎｌ、残空気を空間速度ｉｏｏ、ｏｏｏ毎時の
割合でｊｇ ｉＭさせ、人［Ｉガス？Ｍ度１７５℃の条
件で、ＣＯ除去率９５５パーセント、炭化水素除去率９
２７バーセントの結果を得た。
７５円・ｎｌ、残空気を空間速度ｉｏｏ、ｏｏｏ毎時の
割合でｊｇ ｉＭさせ、人［Ｉガス？Ｍ度１７５℃の条
件で、ＣＯ除去率９５５パーセント、炭化水素除去率９
２７バーセントの結果を得た。
実施例２
１ｆ−ｃ径０．１ミリメートルの鉄クローム線の表面に
、アルミナゾルを主成分とする耐熱接着剤の＋ｌｔ７液
と、八ｔ２０，８０％、５ｉ０２２０％からなる繊維径
１〜５ミクロンの短繊維（高アルミナｒＩムライト繊維
）との混合物を吹きｆ＝Ｊけ、乾燥させ、次いで、この
金属線を加りして第５図に示す細状のシートとなし、厚
さ５ミリメートル、＋ｌＪ７０ミリメートル、見掛は比
ｊｉｉ Ｑ、 ４０波形のフィルターエレメントを１１
２． 形Ｌ タ。
、アルミナゾルを主成分とする耐熱接着剤の＋ｌｔ７液
と、八ｔ２０，８０％、５ｉ０２２０％からなる繊維径
１〜５ミクロンの短繊維（高アルミナｒＩムライト繊維
）との混合物を吹きｆ＝Ｊけ、乾燥させ、次いで、この
金属線を加りして第５図に示す細状のシートとなし、厚
さ５ミリメートル、＋ｌＪ７０ミリメートル、見掛は比
ｊｉｉ Ｑ、 ４０波形のフィルターエレメントを１１
２． 形Ｌ タ。
このエレメントに実施例１のノコ法で１媒コーティング
を施したる後、第６図に示す排力゛ス処ＰＩ！装置を形
成した。Ｅけそのエレメントを示すＯこの装置ａに実施
例１と同組成の合成υ１カス（（ｔ＋２４％、炭化水素
５７５ ｐｐｍ、残空気）を柴間’Ａｉ度４０．０００
毎時の割合で通過せしめ、人１．Ｊ フ７ス濡度２００
℃の条件で、Ｃ○除夫率９１２％、ｌｊＪ化水素除去率
８７．４ ｆａの結果を得た。
を施したる後、第６図に示す排力゛ス処ＰＩ！装置を形
成した。Ｅけそのエレメントを示すＯこの装置ａに実施
例１と同組成の合成υ１カス（（ｔ＋２４％、炭化水素
５７５ ｐｐｍ、残空気）を柴間’Ａｉ度４０．０００
毎時の割合で通過せしめ、人１．Ｊ フ７ス濡度２００
℃の条件で、Ｃ○除夫率９１２％、ｌｊＪ化水素除去率
８７．４ ｆａの結果を得た。
第１図は、本発明の１実施例である力゛ラス繊維表面に
、耐熱材料からなる短繊維を接着させる装置であり、第
２図は、カラス緋維に耐熱材料からなる類１１−′紐か
接着されている状態を７１＜ ＃−図である。 第５図及び第５図は本発明触媒の網状布及び障状シート
を示し、第４図及び第６図は実機にト輩明ｉＩｉ！ｌ＋
媒を適用した態様を示す。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 帛１図 馬２図 弔３図 第４図 鷺６図
、耐熱材料からなる短繊維を接着させる装置であり、第
２図は、カラス緋維に耐熱材料からなる類１１−′紐か
接着されている状態を７１＜ ＃−図である。 第５図及び第５図は本発明触媒の網状布及び障状シート
を示し、第４図及び第６図は実機にト輩明ｉＩｉ！ｌ＋
媒を適用した態様を示す。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 帛１図 馬２図 弔３図 第４図 鷺６図
Claims (1)
- アルミナ、シリカ、手タニア、マグネシア又は醇化カル
シウムを主成分とする直径５ミクロン以下の短繊維を付
着させたガラス繊維又は金属線を織布してなる布状又は
網状物の表面に、公知の触媒成分を付着してなることを
特徴とするガス処理用短繊維担体触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56115342A JPS5817841A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 排ガス処理用触媒短繊維担体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56115342A JPS5817841A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 排ガス処理用触媒短繊維担体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5817841A true JPS5817841A (ja) | 1983-02-02 |
| JPS6121702B2 JPS6121702B2 (ja) | 1986-05-28 |
Family
ID=14660162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56115342A Granted JPS5817841A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 排ガス処理用触媒短繊維担体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5817841A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5980843A (en) * | 1995-07-05 | 1999-11-09 | Katator Ab | Method and apparatus in catalytic reactions |
| EP1195196A1 (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-10 | Akzo Nobel N.V. | Catalyst carrier comprising a fibre paper impregnated with micro fibres, process for its production and its uses |
| US6787497B2 (en) | 2000-10-06 | 2004-09-07 | Akzo Nobel N.V. | Chemical product and process |
| EP1938899A4 (en) * | 2005-08-29 | 2010-01-20 | Babcock Hitachi Kk | BASIS FOR CATALYST, CATALYST AND METHODS OF PRODUCTION THEREOF |
| US8216531B2 (en) * | 2001-07-18 | 2012-07-10 | Kellogg Brown & Root Llc | Low pressure drop reforming exchanger |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP56115342A patent/JPS5817841A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5980843A (en) * | 1995-07-05 | 1999-11-09 | Katator Ab | Method and apparatus in catalytic reactions |
| EP1195196A1 (en) * | 2000-10-06 | 2002-04-10 | Akzo Nobel N.V. | Catalyst carrier comprising a fibre paper impregnated with micro fibres, process for its production and its uses |
| US6787497B2 (en) | 2000-10-06 | 2004-09-07 | Akzo Nobel N.V. | Chemical product and process |
| US8216531B2 (en) * | 2001-07-18 | 2012-07-10 | Kellogg Brown & Root Llc | Low pressure drop reforming exchanger |
| EP1938899A4 (en) * | 2005-08-29 | 2010-01-20 | Babcock Hitachi Kk | BASIS FOR CATALYST, CATALYST AND METHODS OF PRODUCTION THEREOF |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6121702B2 (ja) | 1986-05-28 |
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