JPS63126550A - 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触媒燃焼用又は排ガ
ス浄化用の触媒の担体に関するものである。

従来の技術 従来、この種のアルミン酸石灰を主成分とし、これに骨
材、成型助剤として溶融シリカ、チタニヤを成分とする
多孔性担体に白金族金属触媒を担持させた触媒担体ば、
上記組成の各種無機酸化物に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９ｏｏ
′Ｃで１時間熱処理することにより構成していた。

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、−酸化炭素などの
浄化能が使用時間と共に触媒活性の劣化から低下して来
るという問題点があった。

そこで、比表面積の大きいアルミナの添加量を増加させ
ると比表面積の増大は図られたが、機械的強度と熱衝撃
性に問題があり、担体の格子にひび割れなどを発生して
いた。本発明はこの様なひび割れなどの問題点を解決す
る事全目的とする。

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、溶融シリカ、アルミナ、チタニヤの２種以上
からなる耐熱性無機酸化物中に、リチウム酸化物を含有
したものであり、好ましくはリチウム酸化物の最適含有
量を２〜１５ｗｔ％とするものである。

作用 このような構成により触媒担体の中にリチウム酸化物を
含有させる事によって、このリチウム酸化物と他の無機
酸化物との粒子間の結合状態によって比表面積が大きく
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。一方このリチウム酸化物はアルミナ、シリカなど
と最適な組成範囲で結合すると熱膨張も小さくなり、製
造工程中において担体自身の亀裂・ひび割れを防止する
作用もある。触媒担体の比表面積、熱衝撃性に優れてい
れば当然、−酸化炭素などを含む排気ガスを効率よく長
期間にわたって浄化することが出来る○ 実施例 触媒担体の構成要素として、アルミン酸石灰。

溶融シリカ、チタニヤ、アルミナおよびカルボキシメチ
ルセルロースの様な有機性結着材との混合物に酸化リチ
ウム、水酸化リチウム、炭酸リチウムを表１の配合比で
混合し、この混合粉末に対して適量の水を加えて混練し
た。この担体材料をノ・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℃の温度で空
気中において約１ｏ分間熱処理を行なって担体を得た。

（以下余　白） 表　　　１ 但し、有機性結着材としてカルボキシメチルセルロース
を全体量に対してすべての試料にＳｗｔ％加えた。また
、酸化リチウムの他にリチウムの炭酸塩、水酸塩を加え
た場合に関しては、酸化リチウムに換算した量も合わせ
て表１に示した。

つぎに各担体に白金およびパラジウム触媒を各々担体の
見掛体積当りｏ、１ｙ／ＩＪ担持し、９００℃の温度で
約１時間遠え処理を施した。これらの試料担体において
、人、Ｂ、Ｃ，Ｄ、ＴＬ、Ｆの担体には酸化リチウムを
１ｗｔ％から２０ｗｔ％まで添加してあり、Ｇ、Ｈ，Ｉ
の担体には炭酸リチウムを酸化リチウム換算で２ｗｔ％
から１０ｗｔ％まで添加してあり、Ｊ、にの担体には水
酸化リチウムを酸化リチウム換算でＳｗｔ％から１０ｗ
ｔ％まで添加した。また、比較例として従来型の担体を
り、Ｍとし、酸化リチウムを含有していない場合である
。Ｌはアルミナ、Ｍはチタニヤを含有しない例を示した
ものである。

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
件下で９５０℃で連続加熱試験を行ない、−酸化炭素の
浄化能力を測定して触媒担体の寿命特性を調べた。−酸
化炭素浄化能力の測定条件を表２に示す。

表　　　２ 表２に示す条件で一酸化炭素の浄化能力を初期と、１０
００時間後に付で調べた結果を表３に示す０ で表わした。

表　　　　３ ※電装発生 表３かられかる様に、本発明の触媒担体Ｂ、Ｃ。

Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈ，Ｉ、Ｊ、にのＣＯ浄イヒ會目は初期８
０〜８７％、１０００時間後のそれは６６〜アア％の範
囲にあるのに対して、酸化リチウムの無添加である従来
型の触媒担体りのＣｏ浄化能は初期７０％、１ｏ○○時
間後４０％であり、とくに１０００時間後のＣｏ浄化能
が著しく低下している。一方、触媒担体ムには比表面積
の大きいアルミナを含有しているので、担体自体の比表
面積は大きくなるが、同時に熱膨張も大きくなり、高温
熱処理中にハニカム構造の格子に亀裂を発生する場合が
ある。したがって酸化リチウムの添加量は２ｗｔ％以上
が望ましい。しかし触媒担体Ｆに見られる様に酸化リチ
ウムの含有量が２０　ｗｔ％を越えると、初期のＣｏ浄
化能力は優れているが、ハニカム構造の圧縮強度が低下
して来るので実用上問題となる。そこで酸化リチウムの
最適な含有量は２ｗｔ％〜１５ｗｔ％の範囲と云う事に
なる。

また、従来型の１例としての触媒担体Ｍにはアルミナの
含有量が多く、担体自体の比表面積は恕くなるが、同時
に熱膨張も大きくなり、高温熱処理中にハニカムの格子
に亀裂を発生し、燃焼装置に用いると不良事故を発生し
実用上問題となる。

この様に従来型の触媒担体は比表面積が小さいので、担
体の表面及び表面近傍に比表面積を大きくしてＣＯ酸化
触媒を均一に担持させる事が出来ない。また高温度の中
で長時間保持しておくと触媒粒子のシンタリング現象が
おきて、触媒粒子が大きく成長し比表面積が小さくなる
ので、Ｃｏ浄化能力も低下する。この比表面積を増大さ
せるために、比表面積の大きいアルミナを添加すると熱
膨張係数が上昇し、高温熱処理する時、担体に亀裂を発
生する場合がある。そこで、本発明型の様に酸化リチウ
ムを加える事によって、担体中のＳｉｎ、、、ｈｐ２０
３などと均一な結晶化合物を形成し、熱膨張係数を下げ
て、高温熱処理時でも担体の亀裂の発生を防止している
。またアルミナを含有しなくてもチタニアと酸化リチウ
ムを含有する事で、Ｃｏ浄化能に優れた触媒担体を得る
事も出来る。

本実施例では高温熱処理によって酸化リチウムを形成す
るリチウム塩の１例として炭酸塩、水酸塩を用いたが、
他の塩、例えば硝酸塩、アンモニウム塩、酢酸塩などで
も同様な効果が期待できるが、排ガスの公害問題などか
ら炭酸塩、水酸塩が望ましい。

発明の効果 以上のように本発明によれば、触媒担体中に酸化リチウ
ムを含有する事により、排ガス浄化能力と耐久性を大き
く向上できるという効果が得られ、優れた触媒担体を得
ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）主としてアルミン酸石灰、溶融シリカ、アルミナ
   、チタニヤの２種以上からなる耐熱性無機酸化物中に、
   リチウム酸化物を含有したことを特徴とする触媒担体。
2. （２）耐熱性無機酸化物中に含有するリチウム酸化物の
   量が２〜１５ｗｔ％であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の触媒担体。