KR810000778B1 - Process for production of sintered cataysts - Google Patents

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KR810000778B1
KR810000778B1 KR7803310A KR780003310A KR810000778B1 KR 810000778 B1 KR810000778 B1 KR 810000778B1 KR 7803310 A KR7803310 A KR 7803310A KR 780003310 A KR780003310 A KR 780003310A KR 810000778 B1 KR810000778 B1 KR 810000778B1
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oxidized
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powder
titanium
catalyst
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KR7803310A
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신빼이 마쓰다
요오이찌 사꾸다
도모 이찌 가모
시게오 우노
마사또 다께우찌
진 이찌 이마하시
히데오 오까다
아끼라 가또오
후미또 나까지마
Original Assignee
요시야마 히로기찌
가부시기 가이샤 히다찌 세이사꾸쇼
우에노 가쓰지
바브코쿠 히다찌 가부시기 가이샤
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof

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Abstract

TiO2 solid was sintered by treatment with Mo oxide vapor at 460-650≰C in the presence of an active component(catalyst or adsorbent). These active materials were V2O3, V2O5, Fe2O3, WO3, or CuO. The products were used as catalysts and adsorbents in treatment of exhaust gases. Precursors of TiO2(ortho titanic acid or metatitanic acid), precursors of Mo oxide(molybdic acid or NH4 molybdate), and precursors of the catalytic oxides(e.g., NH4VO3 precursor for V oxide) may be used. The sintered products were mixed with H2O, formed, and calcined. In an example, metatitanic acid, NH4VO3, and NH4 molybdate were mixed with H2O, dried at 150≰C, and treated at 530≰C to obtain the sintered products.

Description

금망첨착촉매(金網添着觸媒)의 제조법Manufacturing method of gold network adhesion catalyst

제1 및 제2도는 본 발명에 따라 산화된 티타니움 분말과 활성 성분을 소결하기 위한 계통을 설명하는 공정도.1 and 2 are process diagrams illustrating a system for sintering titanium oxide and active ingredients oxidized according to the present invention.

제3도는 첨가된 산화모리브덴의 양과 첨가될 물의 양 사이의 관계를 설명한 특성도.3 is a characteristic diagram illustrating the relationship between the amount of molybdenum oxide added and the amount of water to be added.

제4도는 예비 하소 온도와 첨가될 물의 양 사이의 관계를 설명한 특성도.4 is a characteristic diagram illustrating the relationship between the preliminary calcination temperature and the amount of water to be added.

제5도는 첨가된 산화모리브덴의 양과 피링(peeling)을 사이의 관계를 설명한 특성도.5 is a characteristic diagram illustrating the relationship between the amount of molybdenum oxide added and the peering.

제6도는 본 발명에 따른 한 실시예를 설명한 벌집 구조의 사시도.6 is a perspective view of a honeycomb structure illustrating one embodiment according to the present invention.

제7-11도는 본 발명의 다른 실시예를 설명한 판(板)구조의 사시도.7-11 is a perspective view of a plate structure illustrating another embodiment of the present invention.

제12도는 본 발명에 따라 4 단위 이상으로 쌓은 촉매 반응기의 사시도.12 is a perspective view of a catalytic reactor stacked in at least 4 units in accordance with the present invention.

본 발명은 산화된 티타니움 분말과 활성 금속 성분의 혼합물을 소결하는 방법 및 본 방법에 의하여 생성된 제품에 관한 것이다. 산화된 티타니움과 금속 산화물의 분말 혼합물을 하소(하燒)시킴에 의하여 만든 소결된 제품은 배출 가스로부터 유해한 물질을 효과적으로 제거하기 위한 촉매나 흡착제로서 이용되고 있다. 많은 경우 촉매나 흡착제를 사용하는 건조형태의 처리는 유해한 물질을 포함한 가스, 예를 들면 No 와 No2(이후부터는 Nox로 기술)같은 산화질소와 산화황(이후부터는 Sox로 기술)을 포함한 여러가지 종류의 연소 배출가스, 질산 공장으로 부터의 배출 가스, 제철 공장으로 부터의 배출가스 유화수소 같은 많은 종류의 냄새가 나쁜 물질을 포함한 크라우스 체류가스, 제지 공장으로부터의 배출가스 및 다른 종류의 배출 가스를 처리하는데 공정이 보다 간단하고 이차적인 소비가 없기 때문에 광범위하게 사용된다.The present invention relates to a method of sintering a mixture of oxidized titanium powder and an active metal component and an article produced by the method. Sintered products made by calcining powder mixtures of oxidized titanium and metal oxides are used as catalysts or adsorbents to effectively remove harmful substances from exhaust gases. In many cases, dry-type treatment using catalysts or adsorbents can be carried out using various types of gases containing harmful substances, for example nitrogen oxides such as No and No2 (hereinafter referred to as Nox) and sulfur oxides (hereinafter referred to as Sox). It is used to treat Kraus dwelling gases, emissions from paper mills and other types of emissions, including many kinds of odorous substances such as combustion emissions, emissions from nitric acid, emissions from steel mills and hydrogen sulfide. It is widely used because the process is simpler and there is no secondary consumption.

건조 형태의 처리를 실시할 때 일반적으로 고정 상(床)반응기를 촉매나 흡착제를 컬럼, 원통형 고리형, 구형이나 과립 페레트의 형태로 임의적으로 채움에 의하여 사용된다. 이런 경우 처리하고자 하는 다량의 배출 가스는 반응기를 촉매나 흡착제로 채우기 위하여 크기를 클 것을 요한다. 이러한 조건하에 촉매와 흡착제는 이들 자체의 중력에 의하여 파괴가 일어날 수 있으므로 충분한 기계적 강도가 촉매나 흡착제에 요구 된다.When carrying out dry processing, fixed bed reactors are generally used by the optional filling of catalysts or adsorbents in the form of columns, cylindrical annular, spherical or granular ferrets. In this case, the large amount of off-gas to be treated needs to be large in order to fill the reactor with catalyst or adsorbent. Under these conditions, the catalyst and the adsorbent may be destroyed by their own gravity, so sufficient mechanical strength is required for the catalyst or the adsorbent.

많은 고체 및 무상 물질이 유해한 물질과 함께 배출 가스내에 포함되었는데 예를 들면 석탄, 중질 석유 및 불순한 석유같은 화학적 연료에 의한 배출 연소 가스는 오일 연기 같은 불연소성 물질을 포함하고 코크스 오븐이나 소결오븐으로부터의 배출가스는 중금속과 재(재)같은 다량의 먼지를 포함하고 유리를 용융시키는 로나 제지 공장으로 부터의 배출 가스는 강한 점성 미라 바이라이트(mirabilite)나 알카리성 증기를 포함한다.Many solids and intact materials are included in the off-gases along with harmful substances. For example, off-gases from chemical fuels such as coal, heavy petroleum and impure petroleum contain incombustibles such as oil fumes and from coke ovens or sinter ovens. Exhaust gases contain large amounts of dust, such as heavy metals and ash, and exhaust gases from furnaces and paper mills that melt glass contain strong viscous mirabilite or alkaline vapors.

이러한 가스가 페레트로 채워진 고정상(固定床)반응기에 주입되었을 때 먼저 같은 퇴적물이 반응기내의 압력 손실을 증가시키고 가스의 흐름을 차단하며 심한 경우 반응기를 밀폐시킨다.When this gas is injected into a ferret-filled stationary bed reactor, the same deposit first increases the pressure loss in the reactor, blocks the flow of gas, and in severe cases seals the reactor.

그러므로 금속판이나 철망으로 제작된 기저를 갖인 벌집 구조나 파낭 구조의 촉매로 채워진 압력 손실이 작고 크기가 작게 구성된 평행형 반응기를 사용한 공정의 이용이 제안되었다. 그러나 고정상 반응기나 평행형 반응기 중 어느 것에 사용될 수 있는 소결된 제품이 주로 산화된 티타니움의 분말로부터 제작 되었을 때 성형성 및 기계적 강도에 대한 기술적 문제가 존재한다.Therefore, the use of a process using a parallel reactor consisting of a small size and a low pressure loss filled with a catalyst of a honeycomb structure with a base plate made of a metal plate or a wire mesh or a structure of a panic structure has been proposed. However, technical problems exist for formability and mechanical strength when sintered products that can be used in either fixed bed reactors or parallel reactors are made primarily from oxidized titanium powder.

촉매나 흡착제로서 사용되는 소결된 제품은 실용성을 증가시키기 위하여 보다 큰 표면적을 갖일 필요가 있다. 소결 온도가 높으면 높을수록 촉매와 흡착제의 강도는 높으나 표면적은 보다 작게되어 작용성이 저하된다. 작용성 개량을 하기 위하여 소결온도를 보다 낮게하나 이러한 방법은 기저에 대한 촉매와 흡착제의 흡착력 뿐만 아니라 기계적 강도가 감소된다.Sintered products used as catalysts or adsorbents need to have a larger surface area to increase practicality. The higher the sintering temperature, the higher the strength of the catalyst and adsorbent, but the smaller the surface area, the lower the functionality. In order to improve the functionality, the sintering temperature is lowered, but this method reduces the mechanical strength as well as the adsorption power of the catalyst and the adsorbent to the base.

또한 산화된 티타니움 분말을 사용하여 습식 방법을 통하여 벌집 형태의 구조를 만드는데 이러한 방법은 산화된 티타니움 분말을 점성 물질로 혼합 또는 반죽하는데 다량의 물을 요하므로 이것은 포함된 물을 제거하는데 오랜 시간을 요하고 기계적 강도가 저하된다. 만일 구조물을 성형하는데 다량의 물이 사용되었다면 물이 제거되어 다공성 촉매나 흡착제가 이루어졌어도 흡착력과 기계적 강도가 저하된다.In addition, oxidized titanium powder is used to create a honeycomb structure through a wet method, which requires a large amount of water to mix or knead the oxidized titanium powder into a viscous material, which takes a long time to remove the contained water. And mechanical strength is lowered. If a large amount of water is used to form the structure, the adsorption and mechanical strength are reduced even if the water is removed to form a porous catalyst or adsorbent.

배출 연소 가스로부터 Nox를 제거하기 위한 촉매를 제조하는 나카지마에 허여된 미국 특허 4, 085, 193호에 기술된 티타니움 시스템 촉매는 티타니움과 모리브덴의 혼합물을 만들어 이 혼합물을 정제로 성형한 후 성형된 정제를 500℃의 평로내에서 4시간 하소 시키는 단계로 구성되었다. 그러나 이러한 특허는 촉매나 흡착제의 흡착력 뿐만 아니라 기계적 강도를 어떻게 증가시키는가에 대하여서는 기술한 바 없다.The Titanium system catalyst described in US Pat. No. 4, 085, 193, issued to Nakajima, which produces a catalyst for the removal of Nox from the off-gas, produces a mixture of titanium and molybdenum, which are then molded into tablets and then molded. The tablets were then calcined in a furnace at 500 ° C. for 4 hours. However, this patent does not describe how to increase the mechanical strength as well as the adsorption power of the catalyst or adsorbent.

그러므로 본 발명의 목적은 산화된 티타니움과 활성 성분을 포함한 소결된 제품 및 높은 기계적 강도와 흡착력을 제공할 수 있는 제품을 생산하는 방법을 제공한다.It is therefore an object of the present invention to provide a method for producing a sintered product comprising oxidized titanium and active ingredients and a product capable of providing high mechanical strength and adsorptivity.

본 발명의 다른 목적은 산화된 티타니움과 활성 성분을 포함한 소결된 제품 및 하소된 티타니움 과립 사이의 강한 결합을 제공할 수 있는 제품의 제조 방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a method of making a product which can provide a strong bond between sintered product comprising oxidized titanium and an active ingredient and calcined titanium granules.

다른 목적은 산화된 티타니움과 활성 성분을 포함한 소결된 제품 및 산화된 티타니움 입자를 연결하는 강한 결합제를 제공할 수 있는 제품의 제조 방법을 제공한다.Another object is to provide a method of making a product which can provide a sintered product comprising oxidized titanium and an active ingredient and a strong binder connecting the oxidized titanium particles.

본 발명의 또 다른 목적은 산화된 티타니움과 활성 성분을 포함한 소결된 제품 및 점성 물질을 만들 때 물의 양을 감소시켜 개량된 성형성을 갖인 제품의 제조 방법을 제공한다.It is yet another object of the present invention to provide a process for the manufacture of articles having improved formability by reducing the amount of water when making sintered articles and viscous materials comprising oxidized titanium and active ingredients.

다른 목적은 배출가스로부터 유해한 물질을 제거할 수 있는 촐매나 흡착제를 제공한다.Another object is to provide a solvent or adsorbent that can remove harmful substances from the exhaust gas.

본 발명에 따르면 460-650℃의 온도하의 모리브덴 대기내에서 증기화된 산화모리브덴을 산화된 티타니움 분말상에 증착시키고: 증착된 산화모리브덴과 활성 성분과 함께 산화된 티타니움 분말을 포함한 분말 혼합물을 만들고: 분말 혼합물에 점성 물질을 만들기에 충분한 물을 첨가하고: 분말 혼합물을 반죽하여: 점성 물질을 사용하여 원하는 물건을 성형한 다음: 성형 물건을 하소시켜 제품을 제조하는 단계들로 구성된 산화된 티타니움 분말과 산화된 티타니움 과립에 대한 결합제로서 산화된 모리브덴을 포함한 활성 성분을 소결하는 방법을 제공한다.According to the present invention, molybdenum oxide vaporized in a molybdenum atmosphere at a temperature of 460-650 ° C. is deposited on oxidized titanium powder: comprising the deposited molybdenum oxide and the titanium oxide powder oxidized together with the active ingredient. The powder mixture consists of: adding sufficient water to make the viscous material to the powder mixture: kneading the powder mixture: molding the desired object using the viscous material and then calcining the molded object to produce the product A method of sintering an active ingredient comprising oxidized molybdenum as a binder for oxidized titanium powder and oxidized titanium particles.

본 발명의 다른 형태에 따르면 중량으로 3.1-99%의 산화된 티타니움과 1-69%의 활성 성분을 포함하는 소결된 제품을 제공하는데 이때 활성 성분은 산화된 티타니움 입자의 결합제로서 중량으로 적어도 1%의 산화된 모리브덴을 포함하며 산화된 모리브덴은 산화된 티타니움 입자상에 증착되었다. 활성 성분은 V2O3, Fe2O3, WO3, CO2O3, NiO, Cr2O3, CeO2, SuO2, CuO, MoO3, Pt, Pd, Rh, Ru, I'r 및 Re으로부터 선택한 하나나 그 이상의 물질을 포함한다.According to another aspect of the invention there is provided a sintered product comprising 3.1-99% oxidized titanium and 1-69% active ingredient by weight, wherein the active ingredient is a binder of oxidized titanium particles, at least 1% by weight. Oxidized molybdenum was deposited on the oxidized titanium particles. The active ingredients are V 2 O 3 , Fe 2 O 3 , WO 3 , CO 2 O 3 , NiO, Cr 2 O 3 , CeO 2 , SuO 2 , CuO, MoO 3 , Pt, Pd, Rh, Ru, I'r and It contains one or more materials selected from Re.

본 발명인은 산화된 티타니움 분발을 혼합 및 반죽하는데에 첨가되는 물의 양을 감소시켜 소결된 제품의 기계적 강도와 흡착력을 증가시키기 위하여 산화된 티타니움 입자에 대한 결합제를 발견하였다. 본 발명인들은 메틸셀루로스와 포티비닐알콜 같은 유기결합제를 시험하였는데 이러한 유기 결합제는 물의 양을 증가시킬 뿐만 아니라 소결된 제품의 기계적 강도를 감소시키며 알루미나와 시리카 같은 무기 결합제도 시험하였으나 이러한 무기 결합제는 물의 양을 감소시키는 효과가 없고 촉매의 활성도에 나쁜 영향을 주었다.The inventors have found a binder for oxidized titanium particles to reduce the amount of water added to mix and knead the oxidized titanium powder and thereby increase the mechanical strength and adsorptivity of the sintered product. The inventors tested organic binders such as methylcellulose and fortivinyl alcohol, which not only increase the amount of water but also reduce the mechanical strength of the sintered products and also test the inorganic binders such as alumina and silica. There was no effect of reducing the amount and adversely affected the activity of the catalyst.

최종적으로 본 발명인들은 산화된 모리브덴이 산화된 티타니움입자를 결합시키는데 효과가 있음을 발견하였다.Finally, the inventors found that oxidized molybdenum was effective in binding oxidized titanium particles.

본 발명에 따르면 산화된 모리브덴의 기능에 의하여 우수한 결합 효과를 갖인 소결된 제품을 제조할 수 있다. 특히 소결된 제품의 기계적 강도 또는 파괴적 응력은 산화된 모리브덴에 의한 결합제효과가 없는 경우 76kg/cm2인 반면 산화된 모리브덴에 의한 결합제효과가 있는 경우 224kg/cm2이다. 산화된 모리브덴을 산화된 티타니움 고립상에 증착시킴에 의하여 평행형 및 고정상 형태의 반응기내의 촉매 또는 흡착제로서 사용할 수 있으며 조각중 진동, 충격 및 마찰에 잘 견딜 수 있는 기계적으로 강한 소결 제품을 제조할 수 있다.According to the invention it is possible to produce a sintered product having an excellent bonding effect by the function of oxidized molybdenum. In particular, the mechanical strength or the destructive stress of the sintered product is 76 kg / cm 2 in the absence of a binder effect by oxidized molybdenum while 224 kg / cm 2 in the case of a binder effect by oxidized molybdenum. By depositing oxidized molybdenum on oxidized Titanium Isolates, it can be used as a catalyst or adsorbent in reactors in parallel and stationary phases to produce mechanically strong sintered products that can withstand vibration, shock and friction in pieces. can do.

촉매나 흡착제의 기계적 강도를 증가 시켰을 때 촉매 층의 단면적에 대한 가스가 흐르는 유용한 면적의 비를 의미하는 촉매 층내의 단면의 개구비는 보다 크게 되어 비록 가스가 다량의 먼지를 포함할지라도 반응기는 많은 압력 손실 없이 다량의 배출가스를 장기간 안전하게 처리할 수 있다.When the mechanical strength of the catalyst or adsorbent is increased, the opening ratio of the cross section in the catalyst bed, which means the ratio of the useful area of gas flow to the cross section of the catalyst bed, becomes larger, even though the reactor contains a large amount of dust. Large amounts of off-gas can be safely treated for a long time without pressure loss.

제1도에 도시된 바와 같이 메타티탄산 TiO(OH)2나 오르토티탄산 TiO(OH)4의 스러리를 만들어 암모니움 메타바나데이트와 암모니움 모리브데이트를 스러리에 첨가한다. 수득한 혼합물을 가열하면서 물의 양이 30%이하가 될 때까지 혼합 및 반죽한 후 반죽된 혼합물을 110℃이상의 온도 특히 110-180℃의 온도에서 건조하여 분쇄한다. 혼합물의 입도(粒度)는 다음의 성형 방법에 따라 상이하며 일반적으로 60메쉬 이하의 입도 분말로 분쇄하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 1, a slurry of meta titanate TiO (OH) 2 or ortho titanate TiO (OH) 4 is prepared, and ammonium metavanadate and ammonium molybdate are added to the slurry. The resulting mixture is mixed and kneaded while heating until the amount of water is 30% or less, and then the kneaded mixture is pulverized by drying at a temperature of 110 ° C. or higher, particularly 110-180 ° C. The particle size of the mixture is different depending on the following molding method, and it is generally preferable to grind it to a particle size powder of 60 mesh or less.

분말은 예비 하소 공정을 위하여 460-650℃의 온도에서 수시간동안 열처리 된다.The powder is heat treated for several hours at a temperature of 460-650 ° C. for the preliminary calcination process.

예비하소 공정은 산화된 모리브덴을 산화된 티타니움 분말상에 증착시킨다. 예비 하소온도의 선택은 하술한 바와 같이 우수한 성능을 얻는데 중요하다.The precalcination process deposits oxidized molybdenum on the oxidized titanium powder. The choice of preliminary calcination temperature is important for obtaining good performance as described below.

메타니탄산 TiO(OH)2나 오르토 티탄산 TiO(OH)4대신에 활성인 산화된 티타니움 , TiO2가 사용될 수 있으며 이러한 경우 산화된 티타니움 암모니움 메타 바나데이트와 암모니움 모리브데이트를 직접 혼합하고 혼합물을 가열하에 상기와 동일한 방법으로 반죽한다.Instead of metanitanate TiO (OH) 2 or ortho titanate TiO (OH) 4 , active oxidized titanium, TiO 2 can be used, in which case the oxidized titanium ammonium meta vanadate and ammonium molybdate are mixed directly The mixture is kneaded in the same manner as above under heating.

예비 하소된 분말에 물을 정확히 첨가하여 원하는 물건이나 구조를 성형하는데 사용할 수 있는 점성 물질로 혼합 및 반죽하여 성형한 후 성숙 및 건조의 단계를 통하여 최종적으로 하소시킨다.Water is precisely added to the pre-calcined powder, mixed and kneaded with viscous materials that can be used to shape the desired object or structure, and finally calcined through the steps of maturation and drying.

제2도에 도시된 바와 같이 상술한 공정 대신에 암모니움 모리비데이트를 메타티탄 산이나 오르토티탄산스러리에 첨가하여 혼합하고 혼합물을 가열하여 반죽하고 반죽된 혼합물을 건조하여 건조된 혼합물을 분쇄하여 분말 혼합물을 만든 다음 암모니움 메타바나데이트를 가열하여 5산화 바나듐을 만들고 상기에서 제조한 분말 혼합물과 5산화바나듐을 혼합 및 물을 첨가하여 반죽하여 점성의 물질을 만들고 수득한 점성 물질을 원하는 물건이나 구조로 성형한 후 건조하여 제1도에서 설명한 것과 동일한 방법으로 하소시키는 단계들로 구성된 다른 공정을 사용할 수도 있다. 모리브데이트는 본 발명의 목적에 따라 5산화바나듐 대신에 가열후 예비 하소된 분말 혼합물에 첨가될 수 있다.As shown in FIG. 2, instead of the above-described process, ammonium moridate is added to metatitanic acid or ortho titanic acid mixture, mixed, the mixture is heated to kneading, the kneaded mixture is dried, and the dried mixture is pulverized to powder After making a mixture, ammonium metavanadate is heated to form vanadium pentoxide, and the powder mixture prepared above and vanadium pentoxide are mixed and kneaded by adding water to make a viscous substance, and the obtained viscous substance is a desired object or structure. It is also possible to use another process consisting of the steps of molding and drying and calcining in the same manner as described in FIG. Molybdate may be added to the precalcined powder mixture after heating instead of vanadium pentoxide for the purposes of the present invention.

예비 하소시킨 산화된 티타니움 분말은 중량으로 1-20%의 산화된 모리브덴을 포함하고 산화된 티타니움의 입도가수 μ이하일 때는 중량으로 3-20%를 포함한다. 예비 하소된 분말은 산화된 모리브덴이 그 위상에 증착되어 증 두께가 수십이상-수백Å을 형성한다.The precalcined oxidized titanium powder contains 1-20% by weight of oxidized molybdenum and 3-20% by weight when the particle size of the oxidized titanium is less than μ. The pre-calcined powder deposits oxidized molybdenum in its phase to form an increase in thickness of several tens to hundreds of microns.

층의 존재로 인하여 티타니움 입자 사이의 공간을 하소하였을 때 보다 작게 되어 기계적으로 강한 소결 제품을 수득하게 된다. 산화된 모리브덴을 산화된 티타니움 분말상에 증착시키기 위한 예비 하소 공정을 거치지 않고 산화된 티타니움 분말과 산화된 모리브덴 분말을 단순히 혼합만하여 하소시켰을 때 수득한 제품내에서 산화된 티타니움 입자와 산화된 모리브덴 입자는 개별적으로 존재하여 산화된 모리브덴은 결합제효과를 갖지 않는다. 반대로 상술한 바와 같은 본 발명에 따르면 산화된 티타니움 입자의 표면 특히 오목한 부분은 이들이 최종적으로 하소 되었을 때 산화된 티타니움 입자 사이의 공간을 보다 작게 만들도록 코팅한다. 본 발명에서 산화된 티타니움 분말은 특정 온도 범위내에서 약 10-610-4atm과 같은 모리브덴의 높은 증기압 기권하에 처리된다.The presence of the layer results in a smaller mechanically sintered product when calcining the space between the titanium particles. Oxidized Titanium particles and oxidized products in the product obtained when the oxidized Titanium powder and the oxidized Molybdenum powder were simply calcined without undergoing a preliminary calcination process for depositing the oxidized Molybdenum on the oxidized Titanium powder. The molybdenum particles present are individually present so that the oxidized molybdenum has no binder effect. On the contrary, according to the present invention as described above, the surface, especially the concave portions, of the oxidized titanium particles are coated to make the space between the oxidized titanium particles smaller when they are finally calcined. Titanium powder oxidized in the present invention is treated under a high vapor pressure atmosphere of molybdenum, such as about 10 -6 10 -4 atm, within a certain temperature range.

모리브덴의 기권내에서 처리된 산화티타나움 분말은 소량의 물을 처리함에 의하여 혼합 및 반죽을 할 수 있도록 산화된 모리브덴이 산화된 티타니움 분말상에 증착되었다. 이와 같이 소량의 물을 첨가하여 혼합 및 반죽된 점성 물질을 성형한 후 건조한 다음 하소시켜 걷보기 표면적의 감소없이 고밀도 및 고강도의 최종 제품을 제조한다. 산화된 티타니움 분말의 예비 하소 처리는 산화된 티타니움 또는 열 처리를 통하여 산화된 티타니움을 형성할 수 있는 티타니움 화합물과 산화된 모리브덴 또는 가열하에 밀폐된 용기내에서 산화된 모리브덴을 형성할 수 있는 모리브덴의 화합물을 460-650℃ 특히 500-610℃의 온도에서 2-10시간 열처리함에 의하여 이루어 진다.Titanium oxide powder treated in the vessel of molybdenum was deposited on the oxidized titanium oxide powder to be mixed and kneaded by treating a small amount of water. Thus, a small amount of water is added to form a mixed and kneaded viscous material which is then dried and calcined to produce a high density and high strength final product without reducing walking surface area. Preliminary calcination of the oxidized titanium powder can form an oxidized titanium or oxidized molybdenum in a closed vessel under heating with a titanium compound capable of forming oxidized titanium through oxidized titanium or heat treatment. The compound of molybdenum present is made by heat treatment at a temperature of 460-650 ℃ especially 500-610 ℃ 2-10 hours.

산화된 티타니움의 다른 처리 방법은 산화된 티타니움 분말상에 증착시키기 위하여 증기화된 산화 모리브덴이 도입된 온도차가 있는 오븐내에 산화된 티타니움을 통과시키는 것이다. 산화된 모리브덴을 3산화 모리브덴 MoO3로서 계산하였을 때 산화 티타니움 분말상에 증착된 산화된 모리브덴의 양은 최종적으로 하소된 제품의 중량을 기준으로 하여 1-20% 특히 3-20%이다. 산화된 모리브덴이 촉매나 흡착제의 활성 성분으로서 사용할 때 더 많은 양의 모리브덴이 포함될 수 있다. 모리브덴의 양은 활성성분으로서 중량으로 49%이하가 바람직하며 모리브덴이 결합제로서 20중량%가 사용되었을 때 모리브덴은 총 69중량%까지 사용될 수 있다. 산화된 모리브덴이 증착된 산화된 티타니움 분말은 물을 첨가하여 반죽함에 의하여 점성이 되고 수득한 점성 물질은 페레트(Pellet)의 형태로 또는 다공성 판 및 금속망(網)같은 구조로 용이하게 만들 수 있다. 첨가되는 물의 가장 적당한 양은 점성 물질을 벌집 구조로 성형하고자 할 때는 중량으로 20-30%이고 점성 물질을 판(板)으로 만들고자 할 때는 중량으로 25-35%이며 페레트(Pellet) 형태로 만들고자 할때는 중량으로 13-30%이다. 산화된 티타니움 분말은 극히 소량의 물의 첨가에 의하여 점성이 되는데 이러한 사실은 산화된 모리브덴과 함께 산화된 티타니움 분말은 극히 소량의 물의 첨가에 의하여 모세관 지역을 형성하기 때문이다. 이것은 산화된 모리브덴의 증기화 및 용축을 반복 시킴에 의하여 산화된 모리브덴이 산화된 티타니움 분말상에 증착되는 이유이다.Another method of treating oxidized titanium is to pass the oxidized titanium to an oven having a temperature difference introduced with vaporized molybdenum oxide for deposition on oxidized titanium. When the oxidized molybdenum is calculated as molybdenum trioxide MoO 3 , the amount of oxidized molybdenum deposited on the titanium oxide powder is 1-20%, especially 3-20%, based on the weight of the finally calcined product. to be. Higher amounts of molybdenum may be included when oxidized molybdenum is used as the active component of the catalyst or adsorbent. The amount of molybdenum is preferably 49% or less by weight as the active ingredient, and when molybdenum is used as the binder, 20% by weight of molybdenum may be used up to 69% by weight in total. The oxidized titanium powder on which oxidized molybdenum is deposited becomes viscous by kneading with the addition of water, and the obtained viscous material is easily formed in the form of pellets or in structures such as porous plates and metal meshes. I can make it. The most suitable amount of water added is 20-30% by weight when forming viscous material into honeycomb structure, 25-35% by weight when making viscous material into plate, and when it is made into pellet form. 13-30% by weight. The oxidized titanium powder becomes viscous by the addition of an extremely small amount of water, since the oxidized titanium powder with the oxidized molybdenum forms a capillary region by the addition of an extremely small amount of water. This is the reason that the oxidized molybdenum is deposited on the oxidized titanium powder by repeating the vaporization and melting of the oxidized molybdenum.

산화된 티타니움의 원료 물질로서는 아나타스(anatase)형이나 루틸(rutil)형 산화티타니움과 열처리를 통하여 산화된 티타니움을 형성할 수 있는 오르토티탄산이나 메타티탄산 같은 티탄 화합물이 사용될 수 있다.As a raw material of oxidized titanium, a titanium compound such as ortho titanic acid or metatitanic acid capable of forming oxidized titanium by heat treatment with annatase or rutile titanium oxide may be used.

산화된 모리브덴의 원료로서는 산화된 모리브덴과 열 처리를 통하여 산화 모리브덴을 형성할 수 있는 모리브덴과 모리브덴산 암모니움과 같은 모리브덴 화합물을 사용할 수 있다. 산화된 티타니움 분말과 산화된 모리브덴 분말을 원료 물질로서 사용할 때는 반죽기내에서 중량으로 30-60%의 물을 첨가하여 균일하게 혼합 및 반죽시킨 다음 예비 하소 공정에 주입한다.As a raw material of oxidized molybdenum, molybdenum compounds such as molybdenum and ammonium molybdate, which can form molybdenum oxide through heat treatment with oxidized molybdenum, can be used. When using oxidized titanium powder and oxidized molybdenum powder as raw materials, 30-60% water by weight is added in a kneading machine, uniformly mixed and kneaded, and then injected into a preliminary calcination process.

예비 하소시 분말의 입도에는 한계가 없으나 예비 하소 공정 후 혼합 및 만족에 적당한 입도를 형성하게 하는 것이 바람직하여 80%의 분말이 50메쉬 체를 통과하는 크기가 적당하다.Although there is no limit to the particle size of the powder during preliminary calcination, it is preferable to form a particle size suitable for mixing and satisfaction after the preliminary calcination process, so that the size of 80% of the powder passing through the 50 mesh sieve is appropriate.

예비 하소처리는 통상의 기권하에 가스 오븐이나 전기 오븐 내에서 이루어지나 밀폐된 용기내에서 상술한 온도 범위하에 이루어지는 것이 좋다.The preliminary calcination treatment is carried out in a gas oven or an electric oven under ordinary air winding, but is preferably carried out under the above-mentioned temperature range in a sealed container.

제3도에서 곡선 A는 첨가된 산화 모리브덴의 양과 점성 물질을 사용하여 벌집 구조를 성형하고자 첨가되는 물의 가장 적당한 양 사이의 관계를 설명한 것이다. 곡선 B는 점성 물질을 금속 망상으로 성형 할 때를 설명한 것이다. 곡선 A는 벌집 구조를 정방형내 한면이 43mm인 단면을 갖고 단위의 각각은 한면이 5mm의 내경으로 된 49계의 단위를 갖도록 성형된 경우에 실측치를 나타내며 곡선 B는 점성 물질을 45메쉬 크기로 SUS 304로 만든 금속 망상에 펼친 경우의 실측치를 나타낸다. 양쪽 경우 가장 적당한 물의 양은 산화된 모리브덴의 첨가가 없는 경우 요하는 물의 양보다 극히 작다. 산화된 모리브덴의 첨가된 양이 중량으로 1% 이하였을 때 결합 효과는 많이 기대할 수 없으며 산화된 모리브덴의 첨가양이 중량으로 20%를 초과할 때 결합 효과는 만족하였다. 그러므로 티타니움 입자에 대한 결합제로서 산화된 모리브덴을 중량으로 20% 이상을 첨가하는 것은 권할 만한 일이 못된다.Curve A in FIG. 3 illustrates the relationship between the amount of molybdenum oxide added and the most suitable amount of water added to shape the honeycomb structure using viscous material. Curve B illustrates when forming a viscous material into a metal mesh. Curve A represents a measured value when the honeycomb structure has a cross section of 43 mm in one side in a square, and each unit is molded to have 49 system units with an inner diameter of 5 mm, and curve B represents a SUS material having a size of 45 mesh. The actual measured value when unfolded on a metal mesh made of 304 is shown. In both cases the most suitable amount of water is extremely less than the amount of water required without the addition of oxidized molybdenum. When the added amount of oxidized molybdenum was less than 1% by weight, the binding effect was not expected much, and the binding effect was satisfied when the added amount of oxidized molybdenum exceeded 20% by weight. It is therefore not advisable to add more than 20% by weight of oxidized molybdenum as a binder for the titanium particles.

제4도는 중량으로 10%의 산화된 모리브덴을 결합제로서 산화된 티타니움 분말에 첨가하였을 경우 첨가되는 물의 가장 적당한 양과 예비 하소 온도 사이의 관계에 관한 것이다. 도면에서 A, B는 제3도에 도시된 것과 동일하다. 물의 양은 소결된 제품의 성능을 나타내는데 물의 양이 작으면 작을수록 소결된 제품은 기계적으로 보다 강하게 된다.4 relates to the relationship between the most suitable amount of water added and the preliminary calcination temperature when 10% oxidized molybdenum by weight is added to the oxidized titanium powder as a binder. In the drawings, A and B are the same as those shown in FIG. The amount of water represents the performance of the sintered product. The smaller the amount of water, the stronger the mechanically sintered product.

제4도에 도시된 바와 같이 예비 하소 온도는 460-650℃ 특히 500-610℃의 범위가 적당하며 산화된 모리브덴의 양이 중량으로 1%-49%범위로 증가하거나 감소 할찌라도 곡선의 경향은 변함이 없다.As shown in FIG. 4, the preliminary calcination temperature is appropriately in the range of 460-650 ° C., especially 500-610 ° C., although the amount of oxidized molybdenum increases or decreases by weight in the range of 1% -49%. The trend remains unchanged.

3가지 성분 예컨대 TiO2, V2O5, M0O3와 TiO2, Fe2O3, M0O3를 포함한 조성물을 만들기 위하여 전이 금속 산화물을 촉매나 흡착제에 첨가하였을 때 TiO2의 결정이 발생되여 촉매나 흡착제로서의 활성 감소가 610℃ 이상에서 나타난다.Determination of TiO 2 when a transition metal oxide is added to the catalyst or adsorbent to form a composition comprising three components such as TiO 2 , V 2 O 5 , M 0 O 3 and TiO 2 , Fe 2 O 3 , M 0 O 3 Is generated and a decrease in activity as a catalyst or adsorbent is observed above 610 ° C.

산화된 모리브덴을 첨가하였을 때 610℃이상에서는 높은 증기압으로 인하여 다량의 산화된 모리브덴이 시스템으로부터 새어 나가므로 생산가의 견지에서 예비하소를 610℃이하에서 실시하는 것이 적당하다.When oxidized molybdenum is added, a large amount of oxidized molybdenum leaks out of the system due to the high vapor pressure above 610 ° C. Therefore, it is appropriate to perform preliminary calcination below 610 ° C from the point of view of production.

제5도는 첨가된 산화 모리브덴의 양과 점성 물질을 금속 망상으로 성형하여 500℃의 온도에서 하소시킨 소결체의 피링(Peeling:벗겨지는 율)율 사이의 관계를 나타낸다.피링 속도는 세로판 테이프를 소결체의 한 부분상에 붙였다가 테이프를 제거하고 테이프로 덮은 소결된 부분과 테이프를 붙이지 않은 부분과를 비교하는 시험 방법에 의하여 수득한다.5 shows the relationship between the amount of molybdenum oxide added and the rate of peeling of the sintered body calcined at a temperature of 500 ° C. by forming a viscous material into a metal mesh. It is obtained by a test method of sticking on one part of the sintered body, removing the tape, and comparing the sintered part covered with the tape and the part without the tape.

제5도에서와 같이 산화된 모리브덴의 양이 증가하면 소결체내의 결합력이 결합 효과가 증가함에 의하여 점차적으로 증가하나 만일 산화된 모리브덴의 양이 중량으로 20%이상 증가하면 결합 효과는 더이상 개량되지 않는다.As shown in FIG. 5, when the amount of oxidized molybdenum is increased, the bonding force in the sintered body is gradually increased by increasing the binding effect, but if the amount of oxidized molybdenum is increased by more than 20% by weight, the bonding effect is no longer It is not improved.

산화된 티타니움과 산화된 티타니음 입자상에 증착된 산화된 모리브덴을 포함한 활성 성분을 포함하는 소결제품들은 다음의 촉매 또는 흡착제로서 사용한다: M3O3, Fe2O3, WO3, CO2O3, NiO, Cr2O3, CeO2, SnO2, CuO 및 M0O3로부터 선택한 활성 화합물을 포함하여 여러가지 가스로부터 Nox를 제거하기 위한 촉매: Pt, Pb, Rh Ru, Ir과 Re로부터 선택한 활성 성분을 포함하여 자동차로부터의 연소 가스와 배출 연소 가스로부터 일산화탄소와 탄산까스같은 탄소 화합물을 제거하기 위한 촉매 : V2O3, Fe2O3, WO3및 M0O3로부터 선택한 활성 성분을 포함하여 가스내의 유화수소를 산하시키기 위한 촉매 : Fe2O3와 CuO로부터 선택한 활성 성분을 포함하여 여러가지 배출연소 가스로부터 산화황을 제거하기 위한 촉매 및 결합제효과를 포함한 활성 성분으로서 중량으로 10-50%의 산화된 모리브덴을 포함하여 배출가스로부터 유화수소를 흡착 및 제거하기 위한 흡착제.Sintered products containing active ingredients including oxidized titanium and oxidized molybdenum deposited on oxidized titanium particles are used as catalysts or adsorbents: M 3 O 3 , Fe 2 O 3 , WO 3 , Catalysts for removing Nox from various gases including active compounds selected from CO 2 O 3 , NiO, Cr 2 O 3 , CeO 2 , SnO 2 , CuO and M 0 O 3 : Pt, Pb, Rh Ru, Ir and Catalysts for removing carbon compounds, such as carbon monoxide and carbon dioxide, from combustion and exhaust gases from automobiles, including active ingredients selected from Re: selected from V 2 O 3 , Fe 2 O 3 , WO 3 and M 0 O 3 Catalyst for dissociating hydrogen emulsifier in gas, including active ingredient: Active ingredient including binder and catalyst effect for removing sulfur oxides from various exhaust combustion gases, including active ingredient selected from Fe 2 O 3 and CuO Adsorbent for adsorbing and removing hydrogen sulfide from exhaust gas, including 10-50% oxidized molybdenum in an amount.

제6도에 도시된 바와 같이 벌집 구조는 산화된 모리브덴을 갖인 산화된 티타니움 분말과 활성 성분 분말의 혼합물에 중량으로 20-30%의 물을 첨가함에 의하여 형성된 점성 물질은 압출시킴에 의하여 성형된다.As shown in FIG. 6, the honeycomb structure is formed by extruding a viscous material formed by adding 20-30% of water by weight to a mixture of oxidized titanium powder and active ingredient powder with oxidized molybdenum. do.

제7도에 도시된 바와 같이 판(板)구조는 중량으로 20-35% 특히 24-28%의 물을 첨가함에 의하여 형성된 점성 물질을 스텐레스 강철판상에 펼침에 의하여 만든다.As shown in FIG. 7, the plate structure is made by spreading a viscous material on a stainless steel sheet formed by adding 20-35% by weight, in particular 24-28% by weight of water.

제8-11도에 도시된 바와 같이 다른 판 구조도 또한 중량으로 20-30%의 물을 첨가함에 의하여 형성된 점성 물질을 여러가지 금속 망상에 펼침에 의하여 만든다.Other plate structures, as shown in FIGS. 8-11, also create viscous materials formed by adding 20-30% water by weight onto various metal meshes.

제12도에 도시된 바와 같이 평행형 반응기는 다수의 벌집 구조나 판 구조를 사용함에 의하여 만들어진다. 실험, 수리, 교환 및 장치의 재생을 보다 용이하게 하기 위하여 다수의 벌집 구조나 판 구조를 사용하여 한 유니트(unit)를 만들고 수개의 유니트를 쌓아서 특정 용량을 갖인 최종의 평행형 반응기를 제작하는 것이 바람직하다,As shown in FIG. 12, a parallel reactor is made by using a plurality of honeycomb structures or plate structures. In order to make experiments, repairs, replacements and regeneration of the device easier, it is necessary to make a unit using a plurality of honeycomb structures or plate structures and stack several units to produce a final parallel reactor having a specific capacity. desirable,

이러한 장치는 특히 다량의 배출가스를 처리하는데 유용하다. 점성 물질을 여러가지 형태를 갖인 기저상에 펼침에 의하여 여러가지 형태 예컨대 파형(波形)이나 로링(rolling)형태로된 판 구조를 만들 수 있으므로 여러가지 형태를 갖인 반응기가 제작될 수 있다.Such a device is particularly useful for treating large quantities of exhaust gases. By spreading the viscous material on the base having various shapes, a plate structure having various shapes such as a wave shape or a rolling shape can be made, and thus a reactor having various shapes can be manufactured.

평행형 반응기는 많은 가스 통로가 장치되었는데 통로중 하나는 4-400㎟의 단면적을 갖는다. 단면적이 4㎟이하일 때는 압력 손실보다 크므로 다량의 먼지를 포함한 배출 가스를 처리하는데 적당치 않다. 단면적이 400㎟을 초과할 때는 촉매의 부피당 촉매의 큰 기하학적 표면을 형성할 수 없으므로 유해물질을 제거하기 위한 성능이 저하되어 결과적으로 반응기를 보다 크게 만들어야 한다.The parallel reactor was equipped with many gas passages, one of which had a cross-sectional area of 4-400 mm 2. When the cross-sectional area is 4 mm 2 or less, it is larger than the pressure loss, which is not suitable for treating the exhaust gas containing a large amount of dust. When the cross-sectional area exceeds 400 mm 2, it is impossible to form a large geometric surface of the catalyst per volume of the catalyst, so that the performance for removing harmful substances is reduced, resulting in a larger reactor.

표 1은 예비 하소 공정과 함께 또는 최종적으로 하소시킨 벌집 구조와 소결된 페레트의 압축 파열 강도를 나타낸다.Table 1 shows the compressive burst strength of the honeycomb structure and the sintered ferret with or preliminarily calcined.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00001
Figure kpo00001

표 2는 표 1에서와 동일한 방법으로 피링(Peeling : 벋기는)시험에 따른 촉매판의 피링 속도를 나타낸다.Table 2 shows the peening speed of the catalyst plate according to the Peeling test in the same manner as in Table 1.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00002
Figure kpo00002

표 3은 표 1에서와 동일한 방법으로 1m 낙하 시험 결과에 따른 촉매판의 피링(Peeling)율을 나타낸것이다. 시편은 400mm×200mm×1mm높이의 크기였다.Table 3 shows the peeling rate of the catalyst plate according to the 1m drop test results in the same manner as in Table 1. The specimens were 400 mm x 200 mm x 1 mm high.

다음 실시예들은 본 발명을 보다 상세히 설명한 것이다.The following examples illustrate the invention in more detail.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00003
Figure kpo00003

다음 실시예들은 본 발명을 보다 상세히 설명한 것이다.The following examples illustrate the invention in more detail.

[실시예 1]Example 1

제조된 제품의 총량을 기준으로하여 중량으로 40%의 산화된 티타니움 TiO2로 계산된 10kg의 메타티탄산 스러리, 395g의 암모니움 메타바나네이트 및 중량으로 8.6%의 산화된 모리브덴으로 계산된 496g의 암모니움 모리브데이트를 반죽기내에서 잘 혼합 및 반죽시켜 꺼낸후 140℃의 온도하의 오븐내에서 건조하여 분쇄기내에서 60메쉬 이하의 입도로 분쇄시킨다음 수득한 분말을 530℃의 온도를 4시간 열 처리한다. 수득한 중량으로 80%의 원료 분말이 중량으로 2%의 아비셀을 첨가하여 혼합하고 다시 중량으로 17%의 물을 첨가한 후 반죽기내에서 잘 혼합 및 반죽하여 점성 물질을 만든다.10 kg of metatitanic acid sludge, 395 g of ammonium metavananate and 8.6% of oxidized molybdenum by weight, calculated on the basis of the total amount of the manufactured product by weight 40% oxidized titanium TiO 2 496 g of ammonium molybdate was mixed and kneaded in a kneading machine, taken out, dried in an oven at a temperature of 140 ° C., and then pulverized in a grinder to a particle size of 60 mesh or less. Time heat treatment. 80% of the raw powder by weight is mixed by adding 2% of Avicel by weight, and again 17% of water by weight, and then mixed and kneaded in a kneading machine to form a viscous material.

점성 물질은 진공 압출기에 의하여 정방형으로 된 단면을 갖인 벌집 구조의 형태로 만든 다음 구조를 건조하여 500℃의 온도에서 2시간 소결하여 소결체로 된 벌집 구조를 얻는다. 벌집 구조는 정방형의 한축면이 43mm인 전체 단면과 49단위를 갖는데 단위의 각각은 정방형내 한 축면이 5mm인 내경과 1mm의 벽두께를 갖는다.The viscous material is made into a honeycomb structure having a square cross section by a vacuum extruder, and then dried to sinter at a temperature of 500 ° C. for 2 hours to obtain a honeycomb structure made of a sintered body. The honeycomb structure has an overall cross section of 49 mm in one axial plane and 49 units, each of which has an inner diameter of 5 mm in one axial plane and a wall thickness of 1 mm.

구조의 기계적 강도는 단면의 방향으로 224kg/㎠이다.The mechanical strength of the structure is 224 kg / cm 2 in the direction of the cross section.

비교하기 위하여 산화된 모리브덴의 첨가 이와에는 상기 실시예와 유사하게 만든 중량으로 68%의 원료 분말을 2%의 아비셀과 혼합하고 중량으로 30%의 물을 첨가하여 잘 혼합 및 반죽한다. 소결체로된 벌집 구조는 결합제가 없는 것 이외에는 상기 실시예에서와 동일한 방법으로 만든다.Addition of Oxidized Molybdenum for Comparison To this, 68% of the raw powder by weight made similar to the above example is mixed with 2% of Avicel and 30% of water by weight is mixed and kneaded well. The honeycomb structure of the sintered body is made in the same manner as in the above embodiment except that there is no binder.

구조의 기계적 강도는 단면 방향으로 76kg/㎠이였다.The mechanical strength of the structure was 76 kg / cm 2 in the cross-sectional direction.

실시예에서 나타난 바와 같이 결합체를 포함한 구조의 기계적 강도는 결합제를 갖지 않는 구조보다 3배 이상 강도가 크며 티타니움입자에 대한 강한 결합력을 나타낸다.As shown in the examples, the mechanical strength of the structure including the binder is three times greater than that of the structure without the binder and exhibits a strong binding force to the titanium particles.

이것은 구조가 촉매로서 극히 유용함을 나타낸다.This indicates that the structure is extremely useful as a catalyst.

[실시예 2]Example 2

반응기의 한 단위를 실시예 1에서 수득한 36개의 구조를 배열함에 의하여 제작하는데 매 6개의 구조를 수직으로 그리고 수평에 직각으로 배치한다. 단위의 길이는 150mm이고 제12도에 도시된 바와 같이 전체 촉매 반응기(11)은 배출가스입구(14)와 배출가스 출구(15)를 갖인 용기(13)내의 4단위 12A, 12B, 12C 및 12D를 쌓음에 의하여 만든다. 상술한 바와 같이 단위는 36 벌집구조 6개를 포함한다. 석탄 전용 연소형 보일러로 부터 다음 성분을 포함한 300Nm3/h(공간 속도 SV

Figure kpo00004
7500h-1)의 배출가스를 NH3/NO=1.1의 반응조건과 350℃의 반응 온도하에 암모니아를 주입함에 의하여 가스로부터 Nox를 제거하기 위하여 촉매적 반응기(11)에 주입한다.One unit of the reactor is fabricated by arranging the 36 structures obtained in Example 1, with every six structures arranged vertically and at right angles to the horizontal. The length of the unit is 150 mm and as shown in FIG. 12, the entire catalytic reactor 11 has four units 12A, 12B, 12C and 12D in a vessel 13 having an exhaust gas inlet 14 and an exhaust gas outlet 15. Makes by stacking. As described above, the unit includes six 36 honeycomb structures. 300 Nm 3 / h (space velocity SV) from coal fired boilers with
Figure kpo00004
The exhaust gas of 7500 h −1 ) is injected into the catalytic reactor 11 to remove Nox from the gas by injecting ammonia under a reaction condition of NH 3 /NO=1.1 and a reaction temperature of 350 ° C.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

결과적으로 Nox의 초기 제거율 약 85%이고 촉매 반응기내에서의 압력 손실은 36mmAq이며 1, 000시간후 제거율은 84%이고 압력 손실은 43mmAq이였다.As a result, the initial removal rate of Nox was about 85%, the pressure loss in the catalytic reactor was 36mmAq, after 1,000 hours the removal rate was 84% and the pressure loss was 43mmAq.

Nox의 제거율과 압력 손실이 장기간 동안 거의 변함이 없으므로 촉매 반응기로서의 문제성이 없음이 확실하게 되였다.Since the removal rate and pressure loss of Nox remained almost unchanged for a long time, it became clear that there was no problem as a catalytic reactor.

[실시예 3]Example 3

중량으로 35%의 산화된 티타니움으로 계산된 1, 000g의 메타티탄산 스러리, 27.5g의 암모니움 메타바나데이트 및 70.8g의 암모니움 모리브데이트(NH4)6M7, O24,4H2O를 반죽기내에서 2시간 잘 혼합 및 반죽한 후 150℃에서 5시간 건조하여 90%의 분말이 60메쉬 체를 통과하는 입도로 분쇄한다. 혼합물 분말을 530℃에서 3시간 에비 하소시켜 산화된 모리브덴을 산화된 티타니움상에 증착시킨 다음 중량으로 20%의 물을 첨가하여 반죽기내에서 2시간 반죽시켜 풀 같은 점성물질을 얻는다. 점성물질의 일부를 200mm×1, 000mm크기로 된 45메쉬의 금속 망상에 펼쳐 놓고 과잉으로 펼쳐진 점성물질을 갖인 망(網)을 망과의 접촉부에 절단기가 장치된 2개의 스텐레스 강철판에 의하여 형성된 0.4mm의 공간을 갖인 긁어내는 장치를 통과시켜 과잉 점성 물질을 망으로 부터 떼어낸다. 이렇게 하여 정확히 펼쳐진 점성 물질로 채워진 망상 네트를 실온에서 10-20분간 방치한 다음 테프론으로 코팅된 로울러 밀로 가압하여 성형된 구조를 150℃에서 3시간 건조시킨 다음 최종적으로 450℃에서 2시간 하소시킨다. 하소된 제품은 87 : 6 : 7의 몰비로 된 티타리움 Ti, 바나디움 V 및 모리브덴을 포함하여 제조된 판의 두께는 0.5mm이다. 판을 50mm×50mm크기로 절단하여 시편을 만들고 피링(Peeling) 시험의 결과는 피링 속도가 0.9%이였음을 나타낸다. 1m높이로 부터 낙하 시험에 의하면 피링 속도는 0.5%이하이다.1,000 g of metatitanic acid slurries, 27.5 g of ammonium metavanadate and 70.8 g of ammonium molybdate (NH 4 ) 6 M 7 , O 24 , 4 H calculated as 35% by weight oxidized titanium 2 O is well mixed and kneaded in a kneader for 2 hours, dried at 150 ° C. for 5 hours, and ground to a particle size of 90% of the powder passing through a 60 mesh sieve. The mixture powder was calcined at 530 ° C. for 3 hours to deposit oxidized molybdenum on oxidized titanium and then kneaded in a kneader for 2 hours by adding 20% water by weight to obtain a paste-like viscous material. Part of the viscous material spread over a mesh of 45 mesh of 200mm × 1,000mm size, and the mesh with excess viscous material was formed by two stainless steel plates equipped with cutters at the contact with the mesh. The excess viscous material is removed from the net by passing through a scraping device with a space of mm. The mesh net filled with the viscous material spread out in this way is left at room temperature for 10-20 minutes and then pressurized with a roller mill coated with Teflon to dry the molded structure at 150 ° C. for 3 hours and finally calcined at 450 ° C. for 2 hours. The calcined product had a thickness of 0.5 mm, including titanium, Ti, vanadium V and molybdenum in a molar ratio of 87: 6: 7. The specimens were cut from 50 mm x 50 mm in size and the results of the Peeling test indicated that the Peering speed was 0.9%. According to the drop test from the height of 1m, the peering speed is less than 0.5%.

[실시예 4]Example 4

1.5kg의 산화된 티타니움, 116g의 암모니움 메타바나데이트 및 제품의 총량을 기준으로 10중량%의 M0O3로서 계산된 624g의 암모니움 모리브데이트를 혼합하여 2ℓ의 물을 첨가하여 반죽기내에서 잘 반죽한 다음 150℃에서 건조하여 530℃에서 하소한 후 분말로 만든다. 분말에 물을 첨가하고 반죽기에 의하여 가열하에 혼합 및 반죽시킨다. 물을 중량으로 22%까지 감소시켜 점성 물질을 얻는 다음 점성 물질은 다공성 스텐레스 강철판상에 펼쳐서 1일간 바람에 의하여 그리고 120℃에서 5시간 건조시킨 다음 최종적으로 500℃의 온도에서 2시간 하소 시킨다.Into the kneading machine with 1.5 kg of oxidized titanium, 116 g of Ammonium metavanadate and 624 g of Ammonium molybdate, calculated as 10% by weight M 0 O 3 based on the total amount of product, Knead well at and then dried at 150 ℃ calcined at 530 ℃ to make a powder. Water is added to the powder and mixed and kneaded under heating by a kneader. The water is reduced to 22% by weight to obtain a viscous material. The viscous material is then spread on a porous stainless steel sheet for 1 day by air and dried at 120 ° C. for 5 hours and finally calcined at 500 ° C. for 2 hours.

소결된 제품의 흡착성을 평가하기 위하여 피링(Peeling)시험을 실시한다. 시험 결과에 따르면 피링율은 중량으로 0.5%이였다.Peeling tests are carried out to evaluate the adsorption properties of sintered products. According to the test results, the peering rate was 0.5% by weight.

[실시예 5]Example 5

실시예 4에서 수득한 점성 물질은 255mm×400mm크기의 스텐레스 강철 망상에 펼쳐 놓고 테프론이 코팅된 로울밀로 가압시켜 수득한 구조를 건조한 다음 최종적으로 530℃에서 2시간 하소시켜 촉매판을 수득한다. 판 두께는 0.5mm이며 촉매 판을 6mm의 거리로 차례로 배열하여 정방형의 세로가 252mm이고 길이가 400mm크기인 반응기 단위를 만든다.The viscous material obtained in Example 4 was spread on a stainless steel mesh of 255 mm x 400 mm and pressed by a Teflon-coated roll mill to dry the resulting structure, and finally calcined at 530 ° C. for 2 hours to obtain a catalyst plate. The plate thickness is 0.5 mm and the catalyst plates are arranged in sequence at a distance of 6 mm to form a reactor unit of 252 mm square length and 400 mm length.

전체 촉매 반응기는 4단위를 쌓아서 만들며 반응기의 열린 비율은 95%이다.The entire catalytic reactor is made up of four units, with an open percentage of 95%.

판의 총 중량은 종래의 촉매 페레트로 만들어진 것과 비교하여 1/10인 약 13kg이며 촉매의 양은 종래의 촉매 페레트를 사용하였던 경우와 비교하여 1/25로 감소되었다.The total weight of the plate was about 13 kg, which is 1/10 compared to that made with the conventional catalyst ferret, and the amount of catalyst was reduced to 1/25 compared with the case with the conventional catalyst ferret.

석탄 전용 연소 보일로부터 다음 성분들을 포함한 1, 000Nm2/h(SV

Figure kpo00006
1000h-1)의 배출가스를 NH3/NO=1.1의 반응조건과 350℃의 반응 온도하에 암모니아를 주입함에 의하여 가스로 부터 Nox를 제거하기 위하여 촉매 반응기에 주입한다.From coal-only combustion boilers containing 1,000 Nm 2 / h (SV
Figure kpo00006
The exhaust gas of 1000h -1 ) is injected into the catalytic reactor to remove Nox from the gas by injecting ammonia under a reaction condition of NH 3 / NO = 1.1 and a reaction temperature of 350 ° C.

Figure kpo00007
Figure kpo00007

결과적으로 Nox의 초기 제거율 약 89%이고 촉매 반응기 내 압력 손실은 18mmAq이며 1, 000시간후 제거율은 87%이고 압력 손실은 23mmAq이였다.As a result, the initial removal rate of Nox was about 89%, the pressure loss in the catalytic reactor was 18mmAq, after 1,000 hours the removal rate was 87%, and the pressure loss was 23mmAq.

제겨율과 압력 손실이 장시간에 걸쳐 변함이 없기 때문에 촉매로서의 문제성이 없음은 확실하다. 또한 촉매는 가스내의 SOx에 의하여 피독되지 않으므로 장시간에 걸쳐 안정한 성능을 나타낸다.It is evident that there is no problem as a catalyst because the scrap rate and pressure loss do not change over a long time. In addition, since the catalyst is not poisoned by SOx in the gas, it shows stable performance over a long time.

[실시예 6]Example 6

Fe2O3를 95.5의 Ti : Fe의 비에서 TiO2대신의 활성 성분으로 사용하고 중량으로 5%의 M0O3를 결합제로서 첨가되는 것 이외에는 점성 물질은 실시예 4에서 기술한 바와 동일한 방법으로 만든다.A viscous material was prepared in the same manner as described in Example 4 except that Fe 2 O 3 was used as an active ingredient instead of TiO 2 at a Ti: Fe ratio of 95.5 and 5% M 0 O 3 by weight was added as the binder. Make it.

수득한 점성 물질은 100메쉬의 금속 망상에 펼쳐서 밀로 가압한 후 얻는 촉매판을 건조하여 최종적으로 하소시킨다. 하소된 촉매판을 피링(Peeling)시험한다.The viscous material obtained is spread out on a 100 mesh metal network, pressurized with a mill, and the resulting catalyst plate is dried and finally calcined. Peel the calcined catalyst plate.

시험 결과에 따르면 피링율은 중량으로 0.8%이고 이것은 극히 작은 것이다.According to the test results, the peeling rate is 0.8% by weight, which is extremely small.

[실시예 7]Example 7

WO3를 95.5의 Ti : Fe 내에서 TiO2대신의 활성 성분으로서 사용하고 M0O3를 결합제로서 첨가되는 것 이외에는 실시예 4에서의 기술한 바와 동일한 방법으로 점성 물질을 얻는다.The WO 3 Ti of 95.5: in the Fe used as active ingredient instead of TiO 2 and to obtain the described viscous material in the same manner as in the embodiment except that there is added as the binder M0O 3 Example 4.

수득한 점성 물질을 200메쉬의 금속 망상에 펼쳐 놓고 밀에 의하여 가압하여 수득한 촉매판을 건조하여 하소시킨다. 하소된 촉매판을 피링시험하고 그 시험 결과에 따르면 피링 속도가 중량으로 0.8%이므로 이것은 극히 작은 것이다.The resulting viscous material is spread over a 200 mesh metal network and pressed by a mill to dry the calcined catalyst plate. Pyring test of the calcined catalyst plate, and the test results show that the peering speed is 0.8% by weight, which is extremely small.

[비교 1][Comparative 1]

10%의 알루미나를 사용하는 것 이외에는 실시예 4에서 기술한 바와 같이 동일한 방법으로 점성 물질을 만든다. 하소된 제품은 제조된 점성 물질을 사용함에 의하여 실시예 4에서 기술된 바와 동일한 방법으로 수득한다.A viscous material is made in the same manner as described in Example 4 except for using 10% alumina. The calcined product is obtained in the same manner as described in Example 4 by using the prepared viscous material.

소결된 제품에 대한 시험결과에 의하면 피링속도는 중량으로 65%이므로 흡착성이 실시예 4, 5, 6 및 7의 것과 비교하여 대단히 나쁘다는 것이 명백하다.The test results for the sintered product show that the peering speed is 65% by weight and therefore the adsorptivity is very bad compared to that of Examples 4, 5, 6 and 7.

[실시예 8]Example 8

메타티탄산 TiO(OH)2스러리를 반죽기내에서 혼합 및 반죽하여 150℃의온도에서 1주일간 존재시킨 다음 400℃의 온도에서 2시간 하소시킨다. 수득한 1kg의 산화된 티타니움, 43g의 암모니움 모리브데이트 및 428g의 질산동을 혼합하여 1kg의 물을 첨가하고 가열하여 반죽한다. 수득한 반죽물을 150℃의 온도에서 건조시켜 분쇄기로 60메쉬 이하의 입도로 분쇄하고 500±20℃의 온도에서 3시간 예비 하소 시킨다.The meta titanate TiO (OH) 2 slurry is mixed and kneaded in a kneader, is present at a temperature of 150 ° C. for 1 week, and then calcined at 400 ° C. for 2 hours. The resulting 1 kg of oxidized titanium, 43 g of ammonium molybdate and 428 g of copper nitrate are mixed and 1 kg of water is added and heated to knead. The obtained dough was dried at a temperature of 150 ° C., ground to a particle size of 60 mesh or less by a grinder, and preliminarily calcined at a temperature of 500 ± 20 ° C. for 3 hours.

수득한 분말에 150ml의 물을 첨가허여 반죽기에 의하여 3시간 반죽하여 점성 물질을 얻는다. 점성 물질을 압출기에 의하여 직경이 4mm인 컬럼 형으로 압출하여 수득한 페레트(Pellet)를 150℃에서 1일간 건조시킨 다음 400℃에서 2시간 하소시킨다. 수득한 조성물은 87%의 TiO2, 3%의 M0O3와 10%의 CuO를 포함하여 조성물의 강도는 직경의 방향으로 45kg 페레트이다.150 ml of water is added to the obtained powder and kneaded for 3 hours by a kneader to obtain a viscous substance. The pellet obtained by extruding the viscous material into a columnar shape having a diameter of 4 mm by an extruder was dried at 150 ° C. for 1 day and then calcined at 400 ° C. for 2 hours. The resulting composition contains 87% TiO 2 , 3% M 0 O 3 and 10% CuO, so that the strength of the composition is 45 kg peret in the direction of the diameter.

TiO2M0O3및 CuO를 포함한 조성물은 가스로 부터 이산화황과 삼산화황을 흡착, 및 제거하기 위한 흡착제로서 사용하기 적당하다.Compositions comprising TiO 2 M 0 O 3 and CuO are suitable for use as adsorbents for adsorbing and removing sulfur dioxide and sulfur trioxide from gases.

화학적 반응은 다음과 같다.The chemical reaction is as follows.

CuO +SO2+ 1/2O2→CuSO4 CuO + SO 2 + 1 / 2O 2 → CuSO 4

CuO + SO3→CuSO4 CuO + SO 3 → CuSO 4

산화동은 산화황을 흡수시키는 활성이 있으며 산화된 모리브덴은 결합제로서 작용한다. SOx의 흡착 및 제거는 일반적으로 350-450℃의 온도에서 이루어 진다.Copper oxide has the activity of absorbing sulfur oxide and oxidized molybdenum acts as a binder. Adsorption and removal of SOx generally takes place at temperatures of 350-450 ° C.

[실시예 9]Example 9

오르토티탄산 Ti(OH)4를 400℃의 온도에서 하소하여 산화된 티타니움을 만들고 수득한 1kg의 산화된 티타니움과 1050g의 암모니움 모리브데이트를 반죽기 내에서 혼합하여 500ml의 물을 첨가하고 가열하여 반죽시킨 다음 150℃에서 1일간 건조하고 분쇄하여 분말로 만든 후 480±20℃의 온도에서 5시간 예비 하소 시킨다. 1kg의 분말당 140ml의 물을 수득한 분말에 첨가하여 반죽기내에서 2시간 반죽시킴에 의하여 점성 물질을 얻는다. 점성 물질로 직경이 1.5mm인 컬럼 형태로 만들어 150℃에서 1일간 건조시킨 후 450℃의 온도에서 2시간 하소시켜 소결제품이 완성된다. 제품은 중량으로 54%의 TiO2, 46%의 M0O3를 포함한다.The ortho titanate Ti (OH) 4 was calcined at a temperature of 400 ° C. to make oxidized titanium, and 1 kg of oxidized titanium and 1050 g of ammonium molybdate were mixed in a kneader, and 500 ml of water was added and heated to knead the dough. After drying for 1 day at 150 ℃, pulverized to powder and preliminarily calcined at a temperature of 480 ± 20 ℃ for 5 hours. 140 ml of water per 1 kg of powder is added to the obtained powder and kneaded in a kneader for 2 hours to obtain a viscous material. It is made of viscous material in the form of 1.5mm diameter column, dried at 150 ℃ for 1 day, and then calcined at 450 ℃ for 2 hours to complete the sintered product. The product comprises 54% TiO 2 , 46% M 0 O 3 by weight.

제품의 강도를 압축 파열 강도 측정기로 측정하며 측정된 강도는 직경 방향으로 5kg/페레트이였다.The strength of the product was measured with a compression burst strength meter and the measured strength was 5 kg / Peret in the radial direction.

본 실시예에서 산화된 티타니움과 산화된 모리브덴을 포함한 소결 제품은 가스내 유화수소를 흡착 및 제거하는 성능을 갖는다. 흡착에 대한 화학 반응식은 다음과 같다.In this embodiment, the sintered product including oxidized titanium and oxidized molybdenum has the ability to adsorb and remove hydrogen sulfide in the gas. The chemical reaction for adsorption is as follows.

M0O3+ H2S = M0O2S + H2OM 0 O 3 + H 2 S = M 0 O 2 S + H 2 O

흡착은 80-180℃에서 효과적이다.Adsorption is effective at 80-180 ° C.

흡착제는 산소를 포함한 가스로 처리함에 의하여 용이하게 재생하여 유화수소의 흡착에 반복적으로 사용할 수 있다.The adsorbent can be easily regenerated by treatment with a gas containing oxygen and can be used repeatedly for adsorption of hydrogen emulsion.

산화된 모리브덴은 유화수소를 흡착시킬 뿐만 아니라 결합체로서 작용한다.Oxidized molybdenum not only adsorbs hydrogen sulfide but also acts as a binder.

Claims (1)

460-650℃의 온도하의 모리브덴 대기내에서 증기화된 산화모리브덴을 산화된 티타니움 분말상에 증착시키고; 산화모리브덴으로 증착된 산화된 티타니움 활성 성분을 포함한 분말 혼합물을 만들고; 분말 혼합물에 점성 물질을 만들기에 충분한 물을 첨가한 다음: 분말 혼합물을 반죽한 후; 반죽된 분말 혼합물을 사용하여 물건을 성형시켜: 성형물을 하소하여 제품을 제조하는 단계들을 포함하는 산화된 티타니움 분말과 산화된 티타니움에 대한 결합제로서 산화된 모리브덴을 포함하는 활성 성분을 소결하여서 된 금망 첨착촉매의 제조법.Depositing molybdenum oxide vaporized in a molybdenum atmosphere at a temperature of 460-650 ° C. on oxidized titanium powder; Making a powder mixture comprising an oxidized titanium active ingredient deposited with molybdenum oxide; After adding sufficient water to make a viscous substance to the powder mixture: kneading the powder mixture; Molding the article using a kneaded powder mixture: by sintering an active ingredient comprising oxidized titanium powder and oxidized molybdenum as a binder for oxidized titanium, comprising steps of calcining the molding to produce a product. Preparation method of gold network impregnated catalyst.
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