JPS6171841A - フル−ト状セラミツクス担持触媒の製造法 - 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】 本発明は触媒担体として単位容積当シの表面積が極めて
広く旦つ開孔率が大きｂフルート状セラミックスを使用
したフルート状セラミックス担持触媒の製造法に関する
ものである。

流体の化学反応に使用する固体触媒はその有効表面積を
増大するために化学的に不活性で表面積の大きい多孔質
の物体を担体としこれに触媒を脂質 持させて使用することが多く、特にセラミック雫のハニ
カム塁触媒担体は化学的に不活性で有効表面積が広いた
め該ハニカム型触媒担体またはこれを用いた担持触媒の
製造法が種々提案されているが、たとえば触媒およびセ
ラミックス粉末の水懸濁液即ち泥漿に紙、布の如きシー
ト状の有機質担体を浸漬し乾燥して所要のハニカム型に
積層成形し加熱焼結する方法においては浸漬に際しシー
ト中の有機質のために触媒およびセラミックスの水懸濁
液が充分シート中の小空隙にまで浸透し得す、浸漬後乾
燥してセラミックスを焼結するに際し焼結温度以下の比
較的低い温度で担体の有機質が焼失するとき種々なガス
を発生し、担体に付着している触媒あるいは未焼結のセ
ラミックスが粉末状または微粒状のまま剥落しかつ収縮
が１２〜２０チと極めて大きいため所望の形状に焼結で
きず、またセラミックス泥漿をハニカム型に押出成形ま
たはモールド成形して焼結する方法においては高価な押
出ダイスまたはモールドを要し、徨々な断面形状を有す
る製品を廉価に提供することができず、更に開孔率が小
さく従って有効表面積も小さいものしか得られず、また
成形品を１０００〜１３ｏＯ℃程度に加熱し焼結する場
合に１２〜２０チ程度収縮するため所望の形状に焼結で
きない欠陥があった。

本発明は上記の如きフルート状セラミックス担持触媒を
簡易確実に製造する方法を提供するもので、セラミック
ス繊維にバインダーおよび触媒粒子を混入し抄造してな
る紙にょシ片波成形体を製造しこれを積層接着して所要
のフルート状に成形し、無機質補強剤および触媒粒子を
分散体の形にしてこれに含浸し乾燥後焼成して成形体中
の有機成分をガス化除去することにょハ無機質補強剤で
フルート状セラミックスの保形性、機械的強度を保持し
、多量の触媒を担持し広範囲の温度において使用に耐え
得るセラミックス担持触媒を得られるものである。

以下実施例をスミについて説明すれば第１図は本発明の
第二工程である成形工程に使用する装置の一例を示し、
図中１．２は所望の歯型を有する一対の成形ローラで互
ｉ’ｃＩ１合い、一方の成形ローラ２は圧着ローラ３と
相接し、両者の面速はほぼ同一とする。４．５は接着剤
塗布装置で接着剤容器４ａ、５ａ、塗布ローラ４ｂ、５
ｂよりなシ、接着剤容器４ａ、５ａにはシリカ４ｓ％、
ポリ酢酸ビニール１６％を含み好ましくは触媒成分とし
てのアナタース型酸化チタンおよび焼結促進剤としての
濃化カルシウムを適宜量含有する水性ゾル凰接着剤６．
６を入れ塗布ローラ４ｂ、５１）の一部を浸漬する。尚
塗布ローラ４ｍ）、５１）は駆動しま九は成形ローラに
従動せしめる。

ｇ４一工程は抄造工程で、大きさ１〜５Ｆ、長さ２〜１
０日のセラミックス繊維、維４０〜８０　％、アスベス
ト、セピオライト等の天然無機繊維５・〜１ｃＩ、バイ
ンダーユ０ｔ１６よシなる基礎紙料に触媒成分としてア
ナタース型酸化チタン３０係を加え常法によシ０．１５
〜０．４ｇ厚に抄紙する。

第二工程は成形工程で第一工程により抄紙した紙フ、８
を第１図に示す如くロール状に捲いて用意し、一方の紙
フは成形ローラ１，２の噛合せ部に導いて波形紙フａと
なし、つづいて成形ローラ２と塗布ローラ４ｂとの接触
部に導き接着剤６を波形紙フａの反頂部に道布後、他方
の紙８とともに成形ローラ２と圧着ローラ３との間に通
して両者を接着し左置成形体９を得、つづいて接着剤重
布装置５によシ片波成形体９の波形紙７ａの波頂部に′
＋＆着剤６を塗布して円筒状に捲取シフルート状成形体
を得る。

あるいは第２図に示す如く接着剤容器１０ａ１塗布ロー
ラ１０ｂ１押えローラｌｏｃよシな）接着剤容器ｘｏａ
Ｋ接着剤６を入れ塗布ローラ１０ｂの一部を接着剤６に
浸漬した接着剤塗布装置１０を用意し、前記の片波成形
体９を適宜長さに切断して該接着剤塗布装置１０の塗布
ローラユＯｂと圧着ローラｌｏｃとの間に通して片波成
形体積層体を得る。

酸素含ｔを通常の空気の工／３〜１１５に減じた雰囲気
中で上記成形体を約４００〜５５０　”Ｃで徐 至らない程度で節々に分解気化して逸散する。ここでア
ナメース型酸化チタン触媒粉末およびシリカまたはアル
ミナあるい憔シリカ・アルミナ混合物その他セラミック
ス微粒子等無機質補強剤の微粒子を懸濁しこれに酸化カ
ルシウム、炭酸ソーダ等の焼結促進剤を１〜５チおよび
融剤としてほう酸を若干量添加した水性ゾルに上記成形
体を浸漬ス几 し乾燥後フｏＯ〜１０００°Ｃにて数時間締成してセラ
ミック質のみよシなるフルート状触媒担体に担持した触
媒が得られる。加熱工程前の成形体に上記の触媒粒子を
含有する無機質水性ゾルを含浸し固形分を成形体に対し
１０〜５０％付着させる工程を加えてもよい、また焼成
後頁に触媒の分散体または触媒と無機質補強剤との分散
体に浸漬し固形分を含浸付着させてもよい。

焼成徒弟３図、第４図に示す如く小透孔のあられれてい
ない担持触媒外面にセラミックス系接着剤によシ０．３
〜３　Ｈ１ｌｌ程度の厚さのセラミックス板１２を接着
しまたはコーティングセメントアルいはコージェライト
、ペタライト等のセラミックスＯ泥漿を塗って焼結して
補強してもよい。

休 従来の製法により調造した触媒指対に触媒を担持したも
のと本発明によシ得られたフルート状セラミックス担持
融媒とを比較すれば次表および第５図の通）である。

第５図は本発明によ）フルート状に成形後ソリカ拳アル
ミナ・アナタース型酸化チタンの水懸濁液を宮浸し焼成
し更にアナタース型酸化チタンの水懸濁液を含浸した担
持触媒ムと従来法によシセヲミックス含浸紙で触媒担体
を成形焼成しこれにアナタース型酸化チタンの水懸濁液
を含浸した担持触媒Ｂとｔ用いて窒素酸化物のアンモニ
アによε る接触分解は行なったときの反応速度定数Ｋを３００〜
３５０°Ｃの範囲で測定した結果を示すものである。

不発明方法によって得られたフルート状セラミックス担
持触媒は抄ｍ時に既に触媒を加えて混抄しているので、
抄紙後あるいはハニカム成形後に触媒を担持せしめる方
法に比し通かだ大量の触媒を担持させることができ使用
時に触媒が担体から離脱する率も少なく、また上述の如
く焼成によってセラミックス担体中の有機成分が除去さ
れ該有機成分の占めていた空間が空洞化するので焼成後
に多量の触媒を分散体の形でα入して定着させることが
でき、担体は有機成分を含有ゼず化学的に安定なセラミ
ックスのみでフルート状に構成されているので本発明の
セラミックス担持触媒を流体の接触反応に使用するに際
しては該流体を小透孔上ｌ内に通すことによシ極めて小
さい圧力損失で極めて効率よく反応を進めることができ
、担持した触媒の性能に変化が生じない限シセラミック
ス担体が熱収縮しない限度の高温即ち８００°Ｃ程度の
高温に至るまで広い温度範囲において使用することがで
き、高温においても有機物の分解によりガスを発生する
おそれなく、たとえば上述のアナタース型酸化チタン触
媒を用いてボイラーの高温排気中に含まれる窒素酸化物
のアンモニアによる還元無害化などに安心して使用する
ことができ、性能に対する見掛は容量も小さく且つ型成
形品に比べて大きな担体たとえば１００ＯＸ１００ＯＸ
８００　Ｒ１１１程度のものも容易に製造することがで
き、丁Ｉｔ ハロゲン化反応、アミノ基付加反応の如く高温を使用し
あるいは化学的活性の強い流体に使用しても触媒担体が
劣化腐食して触媒が離脱するおそれなく、無機質補強剤
を言浸して補強しであるので機械的外力にも充分耐え、
高く積重ねることができ、担持した触媒の性能に変化の
ない限シ半永久的に使用することができ、また製造に当
っても高価な装置器具あるいは特殊な技術を要すること
なく簡易確実に廉価に製造し得る特徴効果を有するもの
である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は円筒状のフ
ルート状セラミックス成形体の製造工程を示す断面説明
図、第２図は四角柱状のフルート状セラミックス成形体
の製造工程を示す断面説明図、舅３図は四角柱状のフル
ート状セラミックス担持触媒の一例を示す斜視図、第４
図は円筒状のフルート状セラミックス担持触媒の一例を
示す斜視図である。 図中１，２は成形ローラ、３は圧着ローラ、４゜５はｖ
、Ｍ剤塗布装置、１．８は触媒粒子を混入抄造したセラ
ミックス繊維紙である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミックス繊維にバインダーおよび触媒粒子を混
   入し抄造してなる紙を所要のフルート状に積層成形し、
   無機質補強剤および触媒粒子を含浸して乾燥後焼成して
   成形体中の有機成分を除去することを特徴とするフルー
   ト状セラミックス担持触媒の製造法。 ２、成形体を焼成後再び無機質補強剤およびまたは触媒
   粒子を含浸し乾燥する特許請求の範囲第１項記載のフル
   ート状セラミックス担持触媒の製造法。