JPS6168141A - 排気ガス浄化用モノリス触媒担体およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 ガス接触酸化反応用モノリス触媒、特に自動車車両排気
ガス浄化用モノリス触媒の担体およびその製造技術に関
する。

〈従来技術〉 モノリス触媒は、主とて自動車排気ガス用触媒酸化反応
に用いられ、従来の化学装置に使われる触媒と異なり、
幅広い温度範囲に耐え１反応酸分の濃度変化に　対して
も常に高活性で、ｐｂ。

Ｓ、潤滑油などの被毒に耐え、シンタリングを起こさず
、機械的強度、熱衝撃、耐久性が強い白金属金属系の主
活性成分を担持した低し張車セラミックスのモノリスハ
ニカム形状の触媒である。

従来のモノリス触媒担体の製造工程は、次のようなもの
であった。

第１に、原料を混練する。第２に、混練された原料に圧
力をかけ、ダイスを通し、モノリス形状に押し出す、第
３に乾燥、第４に焼成工程を経て完成させる。

この製造方法によって作製されたガス浄化用、モノリス
触媒の担体は、第２図に示したように、モノリスハニカ
ム形状であり、構成上、セル壁１１は、排気ガスの入口
から出口まで、なんら曲がりを持たない直線構造であっ
た。そのために、ガスを流した場合に圧力損失がペレッ
ト担体に比べて極度に小さいという利点はあるものの、
逆に触媒反応に有効な表面積が小さく、ペレット担体の
約１０分の１程度という欠点があった。その結果、ガス
と触媒表面との触媒時間が短くなり、触媒反応が十分に
行なわれないまま、排気ガスが触媒を通過してしまうと
いう局題点がある。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、このような問題点を改善し、モノリス
触媒担体内でのガス流通触媒面積を触媒全体容量を変え
ることなく大きくすると同時に、適度な流路抵抗を与え
てやることにより、排気ガスと、触媒表面との接触時間
を長くシ、触媒反応がより十分に行われる排気ガス浄化
用モノリス触媒担体およびその製造方法を提供すること
にある。

〈発明の簡単な説明〉 本発明は、セル壁面がうねり形状を有することを特徴と
する排気ガス浄化用モノリス触媒担体を提供することに
ある。

本発明はまた、排気ガス浄化用モノリス触媒担体を製造
するに際し、モノリス触媒担体原料を押出し、押出され
たモノリス担体の平面がうねり形状を有するように加工
すること特徴とする排気ガス浄化用モノリス触媒担体の
製造方法を提供するものである。

〈発明の構成の詳細な説明〉 ：Ｊ４２図は、従来タイプのモノリス触媒担体の外観を
示す、セル壁は互いに直線で交差し、またうねりを持た
ない平面である。第３図はその一部をカットした外観を
示す、これに対し、第１図は１本発明のモノリス触媒担
体の一部カットされた状態を示す、従来タイプと異なる
点は、セル壁面が、うねりを持っていることである。

このように、担体セル壁面をうねり形状とすることによ
り、！＠体の表面積を増大させ、ガス流路に適度な抵抗
を与えることができる。そのため。

排気ガスと触媒表面との接触時間が長くなり、触媒反応
がより十分に行われる。

本発明の排気ガス浄化用モノリス触媒担体セル壁面をう
ねり形状とする製造方法は、セル壁面がうねり形状を持
ち１担体の表面積が増大し、ガス流通に適度な抵抗を与
えるものであればいかような製造方法をとることもでき
るが、特に以下に述べる製造方法を用いれば従来のモノ
リス触媒担体の製造装置に簡単な操作を加えるだけで、
セル壁面がうねり形状を有するガス用モノリス触媒担体
を製造することができる。

第４図は、本発明のモノリス触媒担体の製造装置の概要
を示す、以下、第４図に基づいて、本発明のモノリス触
媒担体の製造工程を述べる。

十分に混練されたモノリス触１担体原料、例えばコージ
ェライト２Ｍｇ０・２Ａｉ２０．・５Ｓｉ０２．フルミ
ナチタネートＡ見２ｏ３・ＴｉＯ２を原料仕込みタンク
２に入れ、押し出し機５に送り込む９次に、加圧機３に
より、圧力をかけながらモーター４を運転し、原料を押
し出す、ダイス６を通過し、一定量モノリス形状に押し
出した直後に、押し出された担体ｌを保持するホルダー
７を矢印８で示すように担体の長手方向（押し出し方向
）に、前後運動させ、担体に引っ張りあるいは収縮を加
える。そして、再び一定量モノリス形状に押し出す、こ
れら押し出し、そして引っ張り、収縮の２工程を連続的
に繰り返し。

必要容量のモノリス触媒担体を得、１００℃以下、１時
間程度の乾燥、１２００〜１３００″Ｃｌ２Ｏ〜３０時
間の焼成を経て、完成させる。

第２の態様は、十分に混練されたモノリス触媒担体原料
、例えばフープイライトを原料仕込みタンク２に入れ、
・押し出し機５に送り込む０次に加圧機３により、圧力
をかけながらモーター４を運転し、原料を押し出す、ダ
イス６を通過し所定容量のモノリス触媒担体を得る。そ
して、１００℃以下、１時間程度の乾燥の際に、引っ張
りあるいは収縮を加えながら乾燥し、１２００〜１３０
０℃、２０〜３０時間の焼成を経て完成させる。

第３の態様は、十分に混練されたモノリス触媒担体原料
、例えばコープイライトを原料仕込みタンク２に入れ、
押し出し機５に送り込む０次に加圧機３により圧力をか
けながらモーター４を運転し、原料を押し出す、ダイス
６を通過し、モノリス形状に押し出す際にダイス６ある
いはホル。

ターフを第４図に９で示すように、微振動を与える。こ
うして必要容が″のモノリス触媒担体を得。

１００°Ｃ以下、１時間程度の乾燥、１２００〜１３０
０℃、２０〜３０時間の焼成を経て完成させる。

上記の製造方法における引っ張り、収縮、あるいは微振
動の程度は、セル構造が破壊されない範囲で任意に設定
できる。

また、モノリス触媒担体には、ｐｔ、ｐｄ、Ｒｈ等の貴
金属を気相反応溶液含浸によって担持させる。

本発明の排気カス浄化用モノリス触媒担体およびその製
造方法は、適当な金属触媒等を担持させることによって
、種々の気相反応、気相反応を用いる合成化学、触媒酸
化反応、排気ガス浄化反応に用いることができるが、特
に自動車車両用排気ガス浄化用触媒酸化反応に用いて非
常に有効である。

〈発明の効果〉 本発明は以下のような効果を有する。

（１）モノリス触媒内でのカス流通触媒面積を、触媒全
体容置を変えることなく大きくすることができる。同時
に適度な流路抵抗を与えることにより、排気ガスと、触
媒表面との接触時間が長くなり、触媒反応がより十分に
行なわれる。

（２）触媒表面が大きくなるため、従来と同量の触媒貴
金属を担持させるのに要する時間の短縮が図れる （３）触媒表面が大きくなり、性能が向上するため、従
来と同等の触媒性能しか必要としない場合には、担持貴
金属量の低減が図れる。

（４）担体セル壁面にうねりが加わることから、機械的
強度の向上が図れる。

〈実施例〉 原料コージェライ）、ｓｏｏｇ、アルミナチタネート、
５００ｇを十分混練して原料仕込みタンクに入れ、押し
出し機に送り込む０次に加圧機により５Ｋｇの圧力をか
け、モーターを運転し、原料を押し出すダイスを通過し
１分間モノリス形状に押し出した直後、押し出し担体を
保持するホルダーを担体の長手方向（押し出し方向）に
前後遅動させ担体に引っ張り応力と収縮応力を加えた。

目視によってモノリス担体のセル構造が破壊されない範
囲で行う、そして、再び１分間モノリス形状に押し出し
た。

押し出しと引っ張り、収縮の２工程を連続的に繰り返し
、モノリス触媒担体を得、１００℃以下１時間程度の乾
燥、１２００〜１３００℃２０〜３０ＩＩ！？間焼成を
経て、外形が直径ｌｏｏｍｍ、長さ１５０ｍａｒの円筒
形の担体を得、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等を担持させて触媒と
した。

別に比較例として押し出し工程の後に、引１張り、収縮
工程を加えない従来例のモノリス触媒担体を得、上記と
同様の条件で触媒とした。

実施例と比較例で得られた触媒を用いてガス流路抵抗触
媒効率を測定したところ１表１に示す結果かえられた。

表　　　　　１

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明のモノリス触媒担体の一部カットされ
た斜視図である。 第２図は従来のモノリス触媒担体の斜視図である。 第３図は、従来のモノリス触媒担体の一部カットされた
斜視図である。 第４図は１本発明のモノリス触媒担体の製造装置の概要
を示す線図である。 符合の説明 ｌ・・・モノリス触媒担体、１１・・・モノリス触媒担
体セル壁、２・・・原料仕込みタンク、３・・・加圧機
。 ４・・・モーター、５・・・押し出し機、６・・・ダイ
ス。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セル壁面がうねり形状を有することを特徴とする
   排気ガス浄化用モノリス触媒担体。
2. （２）排気ガス浄化用モノリス触媒担体を製造するに際
   し、モノリス触媒担体原料を押出し、押出されたモノリ
   ス担体の平面がうねり形状を有するように加工すること
   特徴とする排気ガス浄化用モノリス触媒担体の製造方法
   。