JPS63107749A - 排ガス浄化用触媒担体 - 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、プロパンガス等の気体燃料および石
油等の液体燃料を用いる燃焼装置の排ガス浄化用触媒の
担体に関するものである。

従来の技術 従来、アルミン酸石灰を主成分とし、骨材として溶融二
酸化ケイ素、二酸化チタンを成分とする多孔性担体に白
金族金属触媒を担持させたこの種の触媒担体は、上記組
成の各種無機酸化物と成形助剤などを混合し、水を加え
て混練したものを多孔体に成形する。その後固化、養生
、乾燥を施して得た担体を、白金族金属の塩溶液に浸漬
して触媒を担持した後、空気中で９００℃で１時間熱処
理することによシ構成していた。

発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成から得られた触媒担体では比表面
積が小さく、従って触媒担持力も乏しく、排ガス浄化用
触媒担体として燃焼装置に用いた場合、使用時間と共に
触媒の活性が劣化して来ることから一酸化炭素などの浄
化能力が低下して来るという問題点があった。

本発明はこのような問題点を解決する事を目的とするも
のである。

問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために、本発明は主としてアルミ
ン酸石灰、溶融二酸化ケイ素、二酸化チタンの２種以上
からなる耐熱性無機酸化物に対して、１０〜３０重量％
の水硬アルミナまたは活性アルミナを主成分とし、各単
独あるいは混合物からなる酸化アルミニウムを添加した
ものである。

作　　用 このような構成により、触媒担体の中に水硬アルミナあ
るいは活性アルミナの単独又は混合物を含有させる事に
よって、これら酸化アルミニウム微細粉末との結合状態
によシ担体の比表面積が大きくなり、白金系触媒を広範
囲に分散担持させる事が可能となる。したがって、触媒
全体の占める表面も広くなシ、−酸化炭素などを含む排
気ガスを効率よく浄化することが出来る。これは、微細
な粉末状の酸化アルミニウムの比表面積（ＩＥＴ法）が
非常に大きい事に起因する。しかも、水硬アルミナの固
着する性質を利用して担体粒子間の固着力を強くし、担
体自体の機械的強度を向上させる事ができる。以上のよ
うに担体の比表面積。

機械的強度を大きくする事によって、担体の触媒能力の
耐久性が向上することとなる。

実施例 触媒担体の構成要素として、アルミン酸石灰。

溶融二酸化ケイ素、二酸化チタンおよびカルボキシメチ
ルセルロースのような有機バインダーを含む混合物に水
硬アルミナおよび活性アルミナの微粉末を表１に示す配
合比でさらに混合し、この粉末に対して適量の水を加え
て混練した。この担体材料をハニカム成型機で押し出し
成形し、固化。

養生、１００℃での乾燥後、９００℃で空気中において
約１０分間熱処理を行なって担体を得た。

つぎに各相体に白金およびパラジウム触媒を各々担体の
見掛体積当９ｏ、１ｆ／／ｌ担持させ、９００℃で約１
時開運元処理を施した。この試料担体グループをＡ、Ｂ
、Ｃ，Ｄとする。

表　　　１ 但し、Ｉは水硬アルミナ、ｙは活性アルミナの添加量を
承れ表１においてＡグループは比較のために水硬アルミ
ナおよび活性アルミナを添加しない試作担体の一例であ
る。Ｂグループは水硬アルミナを５゜１０．１５，２０
，２６，３０，３５ｗｔ％各々添加した７種類の試作担
体である。Ｃグループは活性アルミナを同様に５．１０
，１５，２０，２５゜３０．３５ｗｔ％各々添加した７
種類の試作担体である。Ｄグループは水硬アルミナ（→
と活性アルミナ（ｙ）の混合物を添加したものであり、
（ｘ＋ｙ　）が（２，５＋２．５）、（６４６）、（５
＋１０）、（１０＋１０）。

（１ｏ＋１ｅｓ）、（２ｏ＋１ｏ）、（ｓｏ＋ｅｓ）ｗ
ｔ％になるように各々添加した７種類の試作担体である
。

これらの触媒担体について、燃焼装置の排ガスを流した
条件化で１０００℃で１ｏＯｏ時間の連続加熱試験を行
なった後、−酸化炭素の浄化能力を測定して触媒担体の
耐久性を調べた。−酸化炭素浄化能力の測定条件を表２
に示す。表２に示す条件で１０００時間後の一酸化炭素
の浄化能（Ｃｏ→ＣＯ２変換率）を測定した結果を第１
図に示す。

した。

表　　　　２ 第１図かられかるように、酸化アルミニウムの無添加の
触媒担体の変換率は４６％であるが、酸化アルミニウム
の添加量を増加させると、変換率はｓｏ％まで上昇し、
添加量がｓｏｗｔ％以上になると変換率は減少する。

水硬アルミナ単独添加の触媒担体（ａ曲線）は活性アル
ミナ単独添加の触媒担体（ｂ曲線）と同様な傾向を示す
が、添加量の少ない場合は比表面積の大きい活性アルミ
ナの方が変換率が数多高いが、添加量が多くなると機械
的強度が低下して来るために、担体に担持した触媒が脱
落するなどの理由によシ逆に変換率が低くなる。水硬ア
ルミナは担体自体の粒子間結合力を強化する性質を持っ
ているので、添加量が多くなると比表面積の低下を抑制
するだけの強い粒子間の結合力を保持しているため、変
換率の低下も小さくなっている。一方、両者の特質をか
ね備えた混合物添加触媒担体（Ｃ曲線）は比表面積と機
械的強度の低下も少なく、触媒の脱落なども認められな
い。担体に担持されている触媒のシフタｌリングも少な
い。したがって、酸化アルミニウムの単独添加よりは混
合による添加の効果が大きくなっている。添加量の少な
い場合は、触媒担体を構成する粒子間のシンタリングが
おこり、比表面積の減少による変換率の低下をひきおこ
している。実用的な観点から見れば、変換率が高く、そ
の劣化が小さい事が望まれる。したがって、変換率７０
％以上を基準に取れば、酸化アルミニウム添加量は１０
ｗｔ％から３０ｗｔ％の範囲内と云う事になる。この範
囲は各々のアルミナ単独でも、混合物でも同じ傾向を有
している。この範囲内の触媒担体は、従来型担体Ａと比
較して耐熱性、耐久性に優れ、浄化能力も著しく向上し
ている。

本実施例ではハニカム構造の担体について説明したが、
クロス状、マット状の様な形状、又は担体表面にこれら
の組成材料を形成させる場合でも同じ効果が期待できる
。しかし、形状が異なるので、同じ値の浄化能を示すと
は限らないが、無添加よりは向上するものと考えられる
。

本実施例では、アルミン酸石灰、溶融二酸化ケイ素、二
酸化チタンの３種を主成分としたが、この内の２種類の
みを主成分に用いても同様な効果が期待出来る。また、
酸化アルミニウムを添加剤の主成分に用いたが、少量の
他の酸化物、例えばＭｇＯ，ＺｒＯ２，ＣａＯなどが混
入しても大きな差は認められない。したがって数多程度
の他の酸化物が混入していても同じ効果が期待できる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、触媒担体中に少なくとも
水硬アルミナおよび活性アルミナを添加する事により、
触媒担体の排ガス浄化能力向上と耐久性向上に大きな効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は担体への酸化アルミニウムの添加量と変換率と
の関係を、水硬アルミナ単独、活性アルミナ単独、およ
びこれらの混合物について示した図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主としてアルミン酸石灰、溶融二酸化ケイ素、二酸化チ
   タンの２種以上からなる耐熱性無機酸化物に対して、１
   ０〜３０重量％の水硬アルミナまたは活性アルミナを主
   成分とし、各単独あるいは混合物からなる酸化アルミニ
   ウムを添加したことを特徴とする排ガス浄化用触媒担体
   。