JPS6197030A - 触媒燃焼用酸化触媒 - 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】 産業上の利用分野 本発明は天然ガス、プロパンガス等の比較的軽質な炭化
水素ガスを触媒体上で触媒燃焼させ、その時に発生する
熱を家庭用あるいは小規模の工場用暖房源として利用す
る比較的小型の触媒燃焼器の触媒体に関するものである
。

従来の技術 一般に炭化水素を空気の存在下、炭酸ガスと水蒸気に完
全酸化させる酸化触媒については、白金、パラジウム、
ロジウム等の白金族が最も活性が高い。このためアルミ
ナ、シリカ等の各種担体に担持させた白金族系触媒が酸
化触媒として検討されている。（例えば、真裸、燃料路
会誌、５８（６２６）、４２２（１９７８））一方、コ
バルト、ニッケル、鉄等のいわゆる卑金属については最
近、ランタン、プラセオジウム等の希土類元素と複合化
しペロプスカイト構造を形成したものが酸化触媒として
白金族に匹敵する活性を持つといわれている。（例えば
、中村、御園生等、８化、１９８０．１６７９　） 発明が解決しようとする問題点 白金、ロジウム、パラジウム等の白金族はそれ自体酸化
活性が高いがコスト的にも高いという問題力する。一方
ニッケル、コバルト、鉄等の遷移金属とランタン、プラ
セオジウム等の希土類とでペロプスカイト構造を形成し
たものはコスト的には比較的問題がないが、粒子径に問
題がある。すなわち、従来ベロプヌカイ）ｌ造はそれぞ
れ量論比に混合した酸化物を８００〜１２００℃で焼成
することにより調製していたが、この方法だと出来上っ
た粉末の粒子径が数μｍないし数１０μｍのオーダとな
シ表面債自体も１〜５ｍ２７９程度である。この為実際
に触媒として使用するには大量の粉末が必要となり、実
用的でない。本発明はとのベロプスカイ）［造を有する
複合酸化物の表面積に関する問題を解決しようとするも
のである。

すなわち、コバ）Ｖ　）、ニッケル、鉄等の遷移金属と
ランタン、プラセオジウム等の希土類とからなる高表面
積を有するペロプスカイト型複合酸化物を作製しようと
するものである。

問題点を解決するだめの手段 この問題を解決するために複合酸化物を気相法から作製
するという手段を取った。すなわち蒸発がヌ法と呼ばれ
る方法で、酸化物自体を真空ポンプにより排気した後、
アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを適当な圧力（０，
１〜数１００Ｔｏｒｒ）まで導入する。この状態で電気
ヒータあるいはレーザー等で加熱すると蒸発源のまわシ
から煙が立ち昇る。この超微粒子の煙を集めたものをア
ルミナ、シリカ等の無機耐熱材料からなる発泡セラミッ
ク、セラミックウールあるいは発泡メタル等を担体とし
て担持したものを触媒とした。この方法によると粒子径
は数１００人（オングストローム）で、調整時点での表
面積は１００〜３００　ｍ２／、ｉｉｌであった。さら
にＸ線回折の結果、サンプルはほぼ均一なベロゲスカイ
ト構造を有していた。

作用 予め３００〜４００℃に予熱した本発明による所の酸化
触媒に予混合した空気と炭化水素ガスを流すと、混合ガ
スは触媒体上で接触酸化され、炭酸ガスと水蒸気に変換
し、その時に熱を発生する。

この熱の一部は触媒温度維持に用いられるが、大部分は
暖房用熱源として室内に放出される。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

図に示すごとく本実施例の触媒燃焼器本体ケース１の前
面には金網２及び背面パネル３に保持された酸化触媒体
４及び均一整流板５がある。

さらに酸化触媒体４と均一整流板５の間には触媒体加熱
用ヒータ６が設置されている。酸化触媒はランタン、コ
バ／１／）の各酸化物を量論比に混合したものから蒸発
ガス法によシ調製した微粉末を発泡メタルの上に担持し
たものである。Ｘ線回折の結果ＬａＣｏＯ３のベロゲス
カイト構造が出来ていた。次に背面パネル３は混合器７
と繋がっておシ、混合器７は送風用の空気ファン８及び
ガスコック９を開閉することによシ制御されるガスを送
るガス供給管１０と繋がれている。

次に°その作用について述べる。

予め加熱用ヒータ６で酸化触媒体４を３００〜４００℃
迄予熱する。予熱が完了すると電磁弁（図示せず）の作
用によシガヌ供給管１０を通ってきたガスと空気ファン
８から送られてきた所定量の空気は混合器７において混
合された後、背面パネル３の内部に供給される。供給さ
れた混合ガスは均一整流板５によシ均一に拡散された後
、予熱された酸化触媒４を通過する。この時に混合ガス
は水蒸気と炭酸ガスに完全に酸化される。この時に発生
する熱を暖房用として利用する。

発明の効果 以上のように本発明によシ蒸発ガス法によシ調製したペ
ロプスカイト構造を有する複合酸化物を酸化触媒とする
ことにより次のような効果がある。

（１）触媒体が数１００λという微粉末であるため、触
媒量を大巾に少くすることが出来、初めて担持型のペロ
プスカイト酸化触媒が可能となる。

（２）卑金属であるコバルト、ニッケル、鉄等の遷移金
属及びランタン、プラセオジウム等の希土類を使用する
為、従来の白金族の触媒に較べてコストを大巾に低下さ
せることが出来る。

（３）従来の白金族触媒は耐熱性に問題があり１００℃
以上の温度で長時間使用すると、いわゆるシンタリング
（熱的劣化）を起こし、活性が劣化していたが、ベロゲ
スカイトという特異な構造によシ８００℃で使用しても
劣化がなく長時間安定した活性を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例であるペロプスカイト型酸化触媒
を塔載した触媒燃焼器の一部断面の斜視図である。 ４・・・・・・酸化触媒体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ペロブスカイト型結晶構造をもつ複合酸化物を蒸
   発ガス法で生成し、これを発泡セラミック、発泡メタル
   、セラミックウール等に担持する構成とした触媒燃焼用
   酸化触媒。
2. （２）結晶構造式ＡＢＯ＿３であらわされるペロブスカ
   イト構造を有する複合酸化物としてＡはランタン、プラ
   セオジウム等の希土類元素あるいはＡの一部をセリウム
   、ストロンチウム等のＡとは異る原子価を有するものか
   ら選択し、Ｂは鉄、ニッケル、コバルト等の遷移金属元
   素から選択した特許請求の範囲第１項記載の触媒燃焼用
   酸化触媒。