JPS5821534B2 - 触媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、石油ストーブ等の有害ガスを除去する触媒体
を提供せんとするものである。

各種の内燃機関あるいは燃焼器から出る排気ガス中には
未燃焼成分である炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ
）を含んでいる。

また有機溶剤を大量に使用する工場では、その作業雰囲
気に、有機溶剤を含んでいる。

これらの有機ガスは人体に有害であり、触媒を用いて完
全酸化を行い、二酸化炭素と水に変換させる努力が行わ
れている。

例えば、石油ストーブは灯油を燃焼しているが、特に燃
焼開始または消火時に大量の未燃焼炭化水素が排出され
、この炭化水素に燃焼の中間化合物であるアルデヒドな
どの含酸素化合物を含むため、要具を発生する。

本発明は、これらの悪臭の原因である不完全燃焼炭化水
素や一酸化炭素および、燃焼そのものである未燃焼炭化
水素を触媒体をもちいて、完全燃焼させ悪臭をなくすた
めのものである。

触媒体としては、性能および高温耐久性がある白金を中
心とした貴金属が使用される。

この貴金属を効率よく利用するために、表面積の大きい
アルミナ、シリカなどの耐熱材（担体）上に貴金属を担
持した担持貴金属触媒体が使用される。

本発明は、担持貴金属触媒体に関するものであり、特に
その独特な触媒体の形状により、処理ガスとの接触効率
を高め、気体の触媒体通過時の圧力損失を少なくし、耐
熱性をもたせ、しかも安価としたものである。

以下本発明の構成を実施例をもって詳述する。

実施例 １ 第１図イに示したように、波状に成形した金網１（波間
隔ｌ・１ｍｍ、振幅１６間）と、織布状で網目状にしあ
らかじめ４００℃８時間熱処理したガラス繊維シート２
（繊維０．５ ｍｍ１ 目の孔１．０朋×１５ｍｍ）を
準備する。

この金網とガラス繊維シートを第１図口のように密着さ
せる。

ガラス繊維シートは屈曲性に富み、この程度の変形は容
易にできる。

次に粘土３５ｗｔ％、活性アルミナ４０ｗｔ％ジルコニ
ア２５ｗｔ％からなり、水で混合したスラリーを準備す
る。

前述の金網とガラス繊維シートの一体物を上記スラリー
に浸漬し、２０分後列出して、余分に付着したスラリー
を除き、ガラス繊維シートや金網の目がつまらないよう
にする。

このスラリーの表面に付着したガラス繊維シートを金網
で固定したまま、１２０℃で１０分間乾燥し、続いて５
５０℃で１５分間焼成する。

この時ガラス繊維シート上に１５ｗｔ％の被覆物質が付
着していた。

次に第１図ハのように、金網とガラス繊維シートを基材
にしたものを分離する。

このようにして第１図二のようなガラス繊維シート上に
アルミナ・ジルコニアを主体として粘土で固形化した層
を形成した網目状で、波状の担体をつくる。

この担体は、波状に固形化されており、ガラス繊維シー
ト自体の屈曲性はほぼ失われる。

しかし、第１図ハの工程ができる程度の柔軟さは保持さ
れる。

この担体の比表面積は５３ ｍｌｆ？であった。

この担体を塩化白金酸を溶解した水溶液中に浸漬し、■
？ ／ ｍ”の白金を担体に保持させる。

続いて１２０℃と２０分大気中乾燥後、同じく大気中５
６０℃２時間で焼成して、白金に還元して触媒体とする
。

実施例 ２ 第２図イに示したように、網目状ガラス繊維シート２を
、取外し可能なステンレス棒を取付けた治具３（ステン
レス棒間隔１５間）に第２図口のように、ジグザグに入
れる。

次に、アルミナゾル１００１とシリカゾル２０１を５０
０ＣＣのイオン交換水に入れてよく攪拌する。

この準備した液に前述のガラス繊維シートを取付けた治
具を浸し、取出した後、１２０℃で１５分乾燥し、５５
０℃２０分焼成する。

続いてガラス繊維シートを基材としたシリカアルミナで
覆われた担体を治具から外すため、ステンレス棒を外し
取出す。

この時の形状は第２図ハのように四角波形であった。

次に、塩化パラジウムの水溶液を用意し、作成した担体
を浸漬する。

十分漬浸した後取出して、１２０℃で乾燥後、５５０℃
で３０分間焼成する。

ｔ、５Ｐ／ｍ２のパラジウム金属が付着していた。

実施例 ３ 第２図イに示したように、網目状ガラス繊維シート２を
、取外し可能なステンレス棒を取付けた治具４に第３図
口のようにジグザグに入れる。

次に４ｗｔ％のシリカゾルにこのガラス繊維シート付治
具を浸漬し、１２０℃４０分乾燥後６０分間５５０℃で
焼成した。

続いてアルミナゾル２００７、シリカツル５グ、ジルコ
ニア１０Ｐをイオン交換水１１に入れ十分攪拌した混合
液を作る。

この混合液にシリカ焼成後のサンプルを浸漬し、１２０
℃４０分乾燥後５５０℃で１時間焼成した。

その後治具とガラス繊維シート基材の無機質被覆物を、
後者が変形しないように分離し、第３図ハのような担体
とする。

この担体は５ｗｔ％シリ力層上に１０ｗｔ％のアルミナ
・シリカ・ジルコニア層を有していた。

さらにこの担体を塩化白金酸と塩化ロジウムを溶解した
水溶液に浸漬後、１２０℃で乾燥後、５５０℃で焼成し
て白金・ロジウム触媒体とする。

ｍ２当り０．５１白金と０．ＩＰのロジウムを担持して
いた。

以上、実施例によりその構成を詳述してきたが、本発明
の触媒体は、ガラス繊維シートなど、可撓性を有する無
機材からなる平面に孔を有する無機質担体上に、アルミ
ナ、シリカ、ジルコニア、チタニアまたは粘土などの一
種以上の耐熱性無機物質を被覆し、基材であるガラス繊
維シートの屈曲性をなくした波状固形物とする。

たｙし、基材が有していた形（網目の孔など）を失わな
い固形物である。

この固形化した担体に、白金、ロジウムまたはパラジウ
ムなどの貴金属を担持して触媒体としたものである。

本発明の実施例１に記述した波状固形化触媒体は、０．
５ ｍｍの撚糸が固形化され、目孔は基材とほとんど変
化がなく 、０．９ｍｍ Ｘ １．４ ｍｍの長方形で
あった。

これを第４図のように直径１５５ｍｍに切断し、ケース
５の上部に設置する。

このユニットを第５図のように石油ストーブの真上に設
置し、その点火、消火および定常燃焼時に排出される未
燃焼成分の排出塵を調べると、第６図のように、Ｃ０１
ＨＣは効率良く完全酸化されている。

また、触媒体により接触抵抗も小さく、ガス流はほとん
どこの触媒体中を通過した。

これをモノリス触媒体を用いた従来例と比較しても、特
にすべての燃焼状態で大きな差がある。

この結果、臭気度に換算しても大きな差があり、本発明
ではほとんど臭がしなくなった。

また本発明の触媒体は、非常に軽いガラス繊維シート上
に、薄く無機物質をコーティングして固形化したもので
軽く、特に石油ストーブなどの浄化用に用いる場合、そ
れを取付けることによる重心の移動はほとんど無視でき
、安全である。

さらに材料費はガラス繊維シートと少量の無機物質と触
媒物質でよく、安価に供給できる。

またこの触媒体を保持するのも簡単な保持具で良い。

このように本発明の触媒体は、石油ストーブの脱臭用に
特に優れた脱臭効果を生んでいる。

本発明の波形網目状触媒体を第５図のような構成で燃焼
排気ガスのＣＯ浄化率、ＨＣ浄化率を測定し、平面形網
目状触媒体と比較した結果を次の表に示す。

表中、従来例の平面形触媒体は接触面積が大きくなると
、通気抵抗に伴う圧力損失が大きくなっているが、本発
明の波形触媒体は接触面積が大きくなっても圧力損失化
は小さく、ＣＯ浄化、ＨＣ浄化の特性が優れていること
が判る。

すなわち、石油ストーブ等の低流速の排気ガスを浄化す
るのに、網目の布状波形触媒体が適していることが判明
した。

この優れた脱臭効果は、排気ガス中にあるＣ０１ＨＣを
効率良く転化した結果であり、一般の酸化用触媒体とし
ても同等の効果が期待できる。

また、いかなる目的に使用しても、この触媒体形状は、
効率良い流体との接触を生ずるから大きな効果が期待で
き、酸化反応に限定されるものではない。

なお、本実施例では、可撓性を有する網目状耐熱材とし
てガラス繊維シートを基材として述べたが、アルミナ、
シリカ、ジルコニア、チタニア等の耐熱物質で、網目の
孔を有する布状物質ならいかなるものでも良く、ガラス
繊維シートから５１０２純度を高めたシリカ繊維シート
でも良い。

また網目の太きさも限定されない。

また固形化用被覆物質も、アルミナ、シリカ、ジルコニ
ア、チタニア、粘土などの耐熱物質であれば何でも良く
、その種類、量に限定されるものではない。

さらに本発明では、白金、ロジウム、・々ラジウムなど
、貴金属触媒物質について述べたが、担持する触媒物質
はマンガン、コバルト、ニッケル、鉄などの卑金属でも
良く、さらにその金属酸化物でも良い。

固形化した波型と目孔は、その目的によって、選択すれ
ば良く、これも限定されるべきものではない。

以上のように本発明による触媒体は、種々の特長を有し
ているものであり、石油ストーブ等の臭気処理に役立つ
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図イル二は本発明の触媒体を得るための一実施例の
製造順序図、第２図イ〜ハ、第３図イ〜ハは同地の実施
例の製造順序図、第４図は本発明による触媒体とケース
の分解斜視図、第５図は本発明による触媒体を取付けた
石油ストーブの斜視図、第６図はＣＯ，ＨＣ転化率特性
図である。 １・・・・・・金網、２・・・・・・ガラス繊維シート
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 波状に成形した網目状の可撓性を有する耐熱性無機
   材の表面に耐熱性無機物質を被覆・固化させ、触媒物質
   を担持してなる触媒体。 ２ 耐熱性無機材が、ＳｉＯ２が主成分であるガラス繊
   維シートまたはシリカ繊維シートである特許請求の範囲
   第１項に記載の触媒体。 ３ 耐熱性無機物質が、シリカ、アルミナ、ジルコニア
   、チタニアまたは粘土成分の少なくとも１種以上からな
   る特許請求の範囲第１項または第２項に記載の触媒体。