JPH0347507A - セラミックスガス用フィルタとその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は含塵ガス、特に高温の含塵ガスがらの除塵に好
適なセラミックスガス用フィルタとその製造方法に関す
るものである。

［技術の背景］ セラミックスは一般に耐熱性や耐腐食性に優れた材料で
あって、高温域或は腐食性のガス用フィルタ材料として
適しており、一方近年厳しい雰囲気下で使用するセラミ
ックスフィルタのニーズが拡大しつつある。

その用途は公害の防止や製品品質の向上、更には省エネ
ルギーや石炭などのエネルギー開発等に及び、これらの
技術開発を達成する鍵となる高性能セラミックスガス用
フィルタの実現に大きな期待が寄せられている。

高温の含塵ガスを除塵するフィルタ装置にっいて公開さ
れている代表的な例としては、特公昭６３−４９５３２
と特開昭６１−２６８８３３０に記載されている管状の
フィルタを用いるタイプのものと、特公昭６０−９８４
３に記載されている一方が閉じた管状のフィルタを使用
するキャンドルタイプと呼ばれているのものがある。

これらのフィルタ装置においては、使用中フィルタの表
面に塵が堆積すると、通気圧損が増大しガスの処理能力
が低下する。

この堆積した塵をとり除いてフィルタを再生するため、
圧縮ガスをフィルタ装置中に吹き込み、通常のろ適時と
逆方向にフィルタを通過するガスを流す逆洗操作を行っ
て、堆積、した塵をフィルタ表面から剥離せしめてフィ
ルタ装置の下方に配置されたホッパーへ移す。

ホッパーに溜った塵は下部に設けたバルブなどを操作す
ることによって適宜フィルタ装置から取り出すようにな
っている。逆洗されたフィルタは通気圧損が低いレベル
に戻る。この逆洗操作を適当な間隔をおいて、繰り返し
行うことにより、フィルタ装置を常に低い通気圧損の状
態に保持して、フィルタ装置の運転が続行される。

フィルタ装置に使用するフィルタとしては通気圧損が低
ければ小型のフィルタ装置で多量の含塵ガスの処理が可
能となるので、フィルタの通気圧損を小さくする工夫が
種々行われている。

その一つの手法は、フィルタに気孔径と気孔率が大きい
材料を用い、使用時にこのフィルタ上に捕集されてろ過
層を形成するプレコート材と称する粉体を投入し、塵を
このプレコート材の上に捕集し、捕集した塵をこのプレ
コート材と共に取り除く方法がある。

実開昭６１−６４３１５には、このプレコート層をフィ
ルタ表面に予め固着しておく方法が開示されている。

また、特開昭６３−３１５１７には肉厚のあるフィルタ
であっても通気圧損が小さ（、かつプレコート材を用い
ることな（微細な粉塵な含塵ガスから除去しても殆ど目
詰まりしないセラミックスフィルタについての開示があ
り、フィルタ材中の気孔径分布に工夫を加えている。

更に、例えば特開昭５８−１３３８１０にはディーゼル
エンジンの排気ガス中に含まれる炭素を主成分とする粒
子を捕集するのに使用が試みられているように薄いフィ
ルタ壁のハニカムタイプのものを用いる方法がある。

プレコート材をフィルタ装置中に投入する場合には、プ
レコート材を消費する他、捕集した塵にプレコート材が
混入して廃棄する塵の量が増加し、一部の塵がフィルタ
を通過したり、フィルタ壁中に塵が入り込んで通気圧損
が増加し、逆洗しても低い通気圧損に戻らなくなる等の
問題がある。また、一般に逆洗のガス圧力は高（する方
が、逆洗再生後の通気圧損が低く保持できて好ましいの
であるが、ハニカムタイプのフィルタでは、フィルタ壁
が薄いため、逆洗時のガス圧力によりフィルタ壁が繰り
返し応力を受けて破損に至る傾向があるほか、大型のフ
ィルタ装置を構成する技術が未開発である。

フィルタ材中の気孔径分布に工夫をこらす方法は、適切
な粒度分布を有する骨材を結合してフィルタを作れば、
特別長期間使用しないフィルタ装置に使用するフィルタ
としては十分有用なものが得られるが、微細な粉塵を多
く含むガスを除塵する場合や、長期間使用するフィルタ
装置に取りつけて長時間用いる場合には、やはり残留通
気圧損の増大という問題のあることが判明した。

フィルタの表面にフィルタ層を固着する方法の場合は、
これらの問題点のかなりの部分が改善されているようで
あるが、残留通気圧損の増加の阻止が不完全である他、
フィルタ層が剥離したり、フィルタ層の剥離がない場合
にも残留通気圧損が不連続的に増加するなどの問題が残
されている。

［発明の構成］ 本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、本発明のセラミックスガス用フィルタは平均気孔径
が１０〜１００μｍであり、その累積気孔径分布の７５
ｖｏｌ％と２５ｖｏｌ％の位置の気孔径の比が１．３以
上であるフィルタ基体の少なくともろ過側表面に、平均
気孔径が０．２〜１０μｍのフィルタＭが、フィルタ基
体表面に開口している気孔を埋めるようにして、固着さ
れていることを特徴とする。ここにおいて、７５ｖｏｌ
％と２５ｖｏｌ％はフィルタ基体の見掛は気孔率を１０
０ｖｏｌ％として求めた数値である。

本発明のセラミックスガス用フィルタの好ましい態様で
は、フィルタ基体の累積気孔径分布の７５ｖｏｌ％と２
５ｖｏｌ％の位置の気孔率の比が１．４以上である。

本発明のセラミックスガス用フィルタの他の好ましい態
様では、フィルタ基体の気孔率が３５％以上かつ５０％
以下である。

本発明のセラミックスガス用フィルタの他の好ましい態
様では、フィルタ基体の材質がコーディエライト質また
は炭化珪素質である。

本発明のセラミックスガス用フィルタの他の好ましい態
様では、フィルタ層の材質が珪藻土または籾殻灰である
。

本発明のセラミックスガス用フィルタの他の好ましい態
様では、フィルタ基体の形状が管状であり、フィルタ層
が管の内側表面に固着されている。

本発明のセラミックスガス用フィルタの製造方法は、平
均気孔径が１０〜１００μｍであり、その累積気孔径分
布の７５ｖｏｌ％と２５ｖｏｌ％の位置の気孔径の比が
１．３以上であるフィルタ基体の少な（ともろ過側表面
に、平均粒径がフィルタ基体の平均気孔径より小さいフ
ィルタ層となる粉体な擦り込んで無機質バインダーで固
着することを特徴とする。

本発明のセラミックスガス用フィルタの製造方法の好ま
しい態様では、フィルタ基体が、金属製の芯型と円筒状
のゴム外型から構成される成形型を用いて静水圧プレス
で管状に作られたものであり、フィルタ層を管状フィル
タ基体の内側表面擦り込む。

本発明のセラミックスガス用フィルタの製造方法の他の
好ましい態様では、フィルタ基体の表面に、先ず第１の
粉体を擦り込み、次いで第１の粉体より細かい第２の粉
体な擦り込んで固着する。

本発明のセラミックスガス用フィルタの製造方法の他の
好ましい態様では、第１の粉体の平均粒径がフィルタ基
体の平均気孔径の２０〜７０％であり、第２の粉体の平
均粒径がフィルタ基体の平均気孔径の２〜１５％である
。

本発明のセラミックスガス用フィルタの製造方法の他の
好ましい態様では、無機質バインダーがシリカを主成分
とする溶液であり、この溶液を粉体を擦り込んだ表面に
噴霧し、加熱して乾燥することにより固着する。このシ
リカを主成分とする溶液は好ましくは１〜５ｗｔ％のシ
リカゾル水溶液である。

本発明のセラミックスガス用フィルタにおいて、フィル
タ基体は目的により適した厚さと形状のものとすること
ができるが、通気圧損を小さくするため気孔率の大きい
材料とするので、一般的に強度は小さ（なる。

このセラミックスガス用フィルタにハンドリングに必要
な強度を確保し、フィルタ基体がフィルタ自体を支える
と同時に逆洗のガス圧力に対しても耐える強度を付与す
るため通常５＋＋ａ＋以上の厚さが必要である。

また、フィルタ層は両表面につけると通気圧損が大きく
なるので、好ましくは片表面に看ける。

本発明のセラミックスガス用フルタにおいて、フィルタ
基体の平均気孔径を１０〜１００μｍとするのは、　１
０μｍ以下とするとフィルタ基体の通気圧損が大きくな
って使いにくくなるためであり、１００μｍより大きく
すると、平均粒径１０μｍ以下の粉体からなるフィルタ
層をフィルタ基体の表面に付着させるとき、粉体がフィ
ルタ基体の内部へと深（入り込んで通気圧損が大きくな
る他、塵が清浄ガス空間側に漏れた場合、塵が逆洗によ
りフィルタ基体の裏側からフィルタ基体の内部へ入り込
み、通気圧損が増大する原因となるので好ましくない。

本発明では、フィルタ基体の累積気孔径分布をフィルタ
基体から採取した約１　ｃｍ”のサイコロ形状の試料に
より水銀ポロシメータを用いて測定する。

本発明のセラミックスガス用フィルタでは、前記試料に
よる累積気孔容積が７５ｖｏｌ％と２５ｖｏｌ％の位置
の気孔径の比が１．３以上であることにより、フィルタ
基体の表面に様々な大きさの気孔が開口することになり
、フィルタ基体の表面にフィルタ層を付着させるとき、
フィルタ層がこの気孔の中に入り込み易く、フィルタ基
体にフィルタ層を強固に固着せしめるのに都合がよいと
同時に、小さい気孔でのみ外系と通じている内在する大
きい気孔の存在により通気圧損が小さく、かつ塵が清浄
ガス空間に少々漏れたり、フィルタ層の一部が剥離した
りすることがあっても、フィルタ基体がそのままでフィ
ルタとして使用可能であることにより、通気圧損増大傾
向の原因にならないという効果をもたらす。

この気孔径の比が１．３より小さい場合にはこれらの有
用な効果が得られないことになる。

これらの有効な効果を確保するためには、この気孔径の
比は、更に好ましくは１．４以上とする。

この気孔径の比はフィルタ基体の作り易さも考慮して２
以下、更に好ましくは１．８以下とするのが良い。

またフィルタ層の平均気孔径を０．２〜１０μ−とする
理由は、平均気孔径を０．２μｍ以下とするとフィルタ
の通気圧損が太き（なり、フィルタ装置に取りつけて用
いる時、フィルタ装置の処理容量が小さくなって好まし
くなく、また１０μｍより大きいと、含塵ガス中の細い
塵の一部分がフィルタ層に入り込んだり通過したりする
ので、フィルタ層中あるいはフィルタ基体中に塵が蓄積
する原因となって、通気圧損が増大するので好ましくな
い。

フィルタ基体の見掛は気孔率は、通気圧損を小さくする
必要性から３５％以上とするのが好ましい、しかし、見
掛は気孔率が５０％より大きくなるとフィルタ基体の強
度が低下することになるので見掛は気孔率は５０％以下
とするのが良い。

フィルタ基体の材質としては、アルミナ質、コーディエ
ライト質、ムライト質、炭化珪素質などが好ましく使用
できるが、耐熱衝撃性と耐腐食性の点からコーディエラ
イト質または炭化珪素質のものとするのが好ましい。

炭化珪素質のフィルタは水蒸気等による駿化にはやや弱
いが、耐熱性はコーディエライト質フィルタより遥かに
高い。

フィルタ層を構成する粉末の材質としては、珪藻土、も
み殻灰、パーライト仮焼品、珪酸カルシウム、ゼオライ
ト、バイヤーアルミナ、ジルコン、コーディエライト、
炭化珪素、珪砂、ムライトなどの粉末が使用可能である
が、これらのうち、通気性が良（、ガス用フィルタとし
て比較的揃った適度の大きさの気孔を有するフィルタ層
を形成し得る点で珪藻土またはもみ殻灰を用いるのが好
ましい。

珪藻土ともみ殻灰は主成分がシリカであり、酸性成分を
含む腐食性ガスに対して耐腐食性の良い点でも有利であ
る。

逆洗操作を行ってフィルタの再生を行うフィルタ装置で
は、フィルタ基体にガス圧による応力が繰り返し加わる
。更に、逆洗のガス圧力は高（した方が通気圧損を低（
できる、このため、フィルタ基体の形状としては、フィ
ルタ基体に破損の原因となる引っ張り応力の集中が生じ
に（い形状である管状のものとするのが好ましく、管の
外側から逆洗のガス圧が圧縮応力として加わるように使
用される、即ち管の内側にフィルタ層を固着したフィル
タとするのが好ましい。

このタイプのフィルタでは、フィルタ基体にセラミック
スの弱点である引っ張り応力が加わっても小さいもので
あるので信頼性の高いフィルタ装置が構成できる。

本発明のセラミックスガス用フィルタでは、フィルタ層
の厚さは薄い方が通気圧損が低（なって好ましく、例え
ばフィルタ基体表面の骨材の一部がフィルタ表面に露出
している程度の厚さとするのが更に好ましい。

本発明のセラミックスガス用フィルタの製造方法では、
フィルタ基体の表面に開口している気孔の中へフィルタ
層となる粉末を、例えばフェルト布を用いて擦り込んで
やる。従って、粉末の平均粒径はフィルタ基体の平均気
孔径より細かいものとするのが良い。

長い管状のフィルタ基体の管内側表面にフィルタ層とな
る粉末を擦り込むには、例えば棒の一端にフェルト布を
巻きつけたものを管内へ挿入して擦り付ければよい。

このようなフィルタ１の形成方法により、薄いフィルタ
層をフィルタ基体の表面に付着せしめることができ、通
気圧損の比較的低いものとすることができる。

フィルタ基体の表面に、平均気孔径の小さいフィルタ層
を形成しようとする場合には、好ましくは、先ずやや粗
い第１の粉末を擦り込んで後、所定の粒度の第２の粉末
を擦り込む。

こうすることにより、細かい粒度のフィルタ層の厚さを
薄くすることができ、通気圧損、特にフィルタとして使
用する時の残留通夙圧損をより低くできて好ましい。

第１の粉末の平均粒径はフィルタ基体の表面にある気孔
に入り込み易いという点から、フィルタ基体の平均気孔
径の７０％以下とするのが好ましく、低い通気圧損のフ
ィルタを得るためにはあまり細かくしないほうが良（、
フィルタ基体の平均気孔径の２０％以上とするのが好【
しい。

また、第２の粉末の平均粒径はフィルタ基体の平均気孔
径の２〜１５％とするのが良い。

フィルタ基体の平均気孔径の２％より平均粒径の細かい
粉末を用いると通気圧損が太き（なってガス用フィルタ
としての実用性が欠けることになり、１５％より粗い場
合には２回に分けて擦り込む必要は特にな（なる。

フィルタ基体を円柱状金属製芯型と円筒状外ゴム型とか
ら構成される成形型を用いて静水圧プレス成形すること
により管状に作ると、一般に表面の滑らかな円柱状芯型
を用いるので、管状のフィルタ基体の内側表面は比較的
滑らかな面となっており、フィルタ層を薄く擦り込むに
は都合が良い。

フィルタ層の固着はフィルタを高温でも使用することを
想定しているので、耐熱性、更に好ましくは耐腐食性の
ある無機質バインダーを用いる。

シリカを主成分とする溶液は僅かな固形分で気孔を塞ぐ
程使用しなくても強固で、かつ耐熱性および耐腐食性の
ある固着ができる点で好ましい。シリカゾル水溶液は本
発明のセラミックスフィルタのフィルタ層を固着するの
に好適な無機質バインダーである。

シリカゾル水溶液の濃度を１ｗｔ％以上とするのは、希
薄過ぎると固着強度が小さくなり、５ｗｔ％より濃いと
溶液が粘くなって細かい液滴に噴霧し難くなる他、表面
に開口する気孔を塞いで通気性を損なう傾向があり好ま
しくないためである。

フィルタ層をフィルタ基体の表面に開口している気孔中
に擦り込んで付属させ、この上にシリカゾル水溶液など
の無機バインダーを噴霧して固着することによりフィル
タ層は剥離のおそれのないものとすることができる。

第１の粉末と第２の粉末を用いてフィルタ層を形成する
場合には両方の粉末を擦り込んだ後にシリカゾルの水溶
液を噴霧すればよいが、第１の粉末を擦り込んだ後と、
第２の粉末を擦り込んだ後の２回シリカゾルの水溶液を
噴霧しても良い。

更に第３、第４の粉末を用いることも可能であるが、手
間が増える割りに余り効果は期待できない。

無機バインダーとしてシリカゾルを用いる場合、固化は
加熱して乾燥すれば必要にして十分の固着強度を得るこ
とができる。

［実施例］ 以下本発明を実施例に沿って更に説明するが、本発明は
これらの実施例によって限定されるものではない。

実施例１ マグネシア、アルミナおよび珪砂を２Ｍｇ０・２Ａ１＊
Ｏｓ・５ＳｉＯｉのコーディエライト組成になるように
調合した原料をカーボン電極を用いて電気溶融し、溶湯
を水中に投入して急冷却し、コーディエライト組成のガ
ラスとした。

これを乾かしてから破砕し、これを台車に載せてトンネ
ルキルンに通し、１３８０℃に１０時間保持してコーデ
ィエライトに結晶化せしめた。

これを更に砕いて、２８〜２００メツシユ（７４〜５９
０μｆｆ１）を篩って取り出し、フィルタ基体用の骨材
とした。

累積気孔径分布を更に調整したい場合には、骨材の粒度
な更に区分し、区分した粒度のものを配合した骨材を用
いると良い。

この骨材７０ｗｔ％に、２００メツシユバス（７４μｍ
以下）と３２５メツシユバス（４４μｍ以下）の同材質
のコーディエライト粉末をそれぞれ６ｗｔ％と１０　ｗ
ｔ％、３２５メツシユバス（４４μｍ以下）の合成β−
スポジューメン扮末６ｗｔ％および粘土粉末６ｗｔ％を
合わせ、これらの１００重量部に対して気孔付与材であ
る５０〜１ｏｏＬＬＩ！ｌのピッチコークス粉末３０重
量部と、結合材であるフェノール樹脂の４０ｗｔ％水溶
液７重量部を加えて混合した。

この坏土な１１０℃で乾燥し、解砕して粒径３ａＩ１１
以下の粒状原料とした。

この粒状原料を鋼製の円柱状芯型と円筒状の外ゴム型と
から構成される成形型に充填し、静水圧プレスでｌｏｏ
ＯＫｇ／ｃｍ”の圧力により成形し、外径的１７０　ｍ
ｍ、内径的１４Ｏｎ＋ｍ　、長さ約８５０ｍｍの管状体
とした。

この管状の成形体をシャトル炉中で１３４０’Ｃにおい
て５時間焼成し、管状のコーディエライト質セラミック
スガス用フィルタの基体を得た。

この焼成条件は気孔径分布にも影響し焼結が進行すると
平均気孔径が太き（なり見掛は見掛は気孔率は小さ（な
る。

フィルタ基体としては、通常この両端を切断し長さ　８
００＋＋ｏｎのものを使用するこのフィルタ基体は見掛
は気孔率が４２％のものであり、１　ｃｍ”のサイコロ
状に切り取ったサンプルについて水銀ポロシメータによ
り、累積気孔径分布を測定した所、第１図のａに示す結
果を得た。

即ち、このフィルタ基体の平均気孔径（５０ｖｏｌ％の
位置）は６０μｍであり、７５ｖｏｌ％の位置の気孔径
　Ｄｉｓが７６μｍであり、２５ｖｏｌ％の位置の気孔
径Ｄ□が４３μｍとなっている。

従って、このフィルタ基体ではＤ−／　０２８比Ｒは１
．７７となっている。

切断して長さ４００ｍｍとしたこの管状のフィルタ基体
の内側に、平均粒径３．６μｍの珪藻土をふりかけ、フ
ェルト布を用いて擦り込んだ。

この珪藻土を擦り込んだ表面に、５ｉ０２濃度２．３　
ｗｔ％のシリカゾル水溶液なむらのないように噴霧し、
１５０℃の乾燥器中で乾かして固化した。

この管状のフィルタについて空気の通過速度５　ｃｍ／
ｓｅｃで通気圧損を測定した所、３２０ｍｍＡｑであっ
た。

このフィルタを試験用フィルタ装置に取り付け、塵とし
て平均粒径１０μｍの高炉灰を７．３ｇ／　ｍ　％含む
、温度が１５０℃の空気を管状のフィルタの内側に流し
てフィルタ試験を行った。

逆洗時を除いて、試験中におけるフィルタのガス（この
場合のガスは空気）通過速度は約７．６　ｃｍ／ｓｅｅ
に設定された。この間、ガス中の塵は管状のフィルタの
内壁面上に捕集されて堆積し、通気圧損が徐々に上昇す
る。

そこで７．５分間に一回の間隔で約６　Ｋｇ／ｃｏ”の
圧縮空気を、ノズルから０．８秒間フィルタ装置中に吹
き込んでフィルタの逆洗を行った。

逆洗後のフィルタの通気圧損は運転の初期においては徐
々に上昇し、約１５０　　時間後には逆洗の前後の残留
通気圧損が一定のレベルになり、逆洗の直前で１６００
ｍｍＡｑ、逆洗の直後で１３００ｍｍＡｑとなった。

このあと引き続いて試験を続行し、合計約３００時間の
試験を行ったが残留通気圧損の増加は認められなかった
。

第１表にはフィルタの製造条件、フィルタ特性、フィル
タの試験条件、およびフィルタの試験結果を実施例１〜
４についてまとめて示した。

実施例２ 実施例１と同じ条件で管状のフィルタ基体を製作した。

このフィルタの累積気孔径分布は第１図中にｂで示され
ている。このフィルタ基体のＤ７Ｂは６５μｓ　ｓ　　
Ｄ　２ｓは３６μｍ、Ｒは１．８０であった。

長さ４００ｍｍに切断したこの管状フィルタ基体の内側
表面上に、平均粒径２０μｍの珪藻土を振りかけ、フェ
ルト布を用いて擦り込んだ。

二の状態で空気を通過速度５　ａｍ／ｓｅｃで流して通
気圧損を測定した所、１２５ｍｍＡｑであった。

この上に更に平均粒径３．６μｍの珪藻土を同様にして
擦り込んだ、この状態において空気を５　ｃｍ／ｓｅｃ
で流し、通気圧損を測定したところ２５０ｍｍＡｑであ
った。

この珪藻土を擦り込んだ表面に、実施例１と同様にして
シリカゾル水溶液を噴霧し、加熱乾燥した。

この状態において空気を５　ａｍ／ｓｅｅで流し、通気
圧損を測定した所３００１１ｍＡｑであった。このセラ
ミックスガス用フィルタを実施例１と同じ試験用フィル
タ装置に取り付け、同じ条件でフィルタ試験を行った所
、約５５時間後には逆洗の前後における残留通気圧損は
いずれも一定のレベルになり、逆洗の直前で１１００ｍ
ｍＡｑ、逆洗の直後で９５０ｍｍＡｑとなった。

この後引き続き試験を続行し、合計約５００時間の試験
を行ったが、その後の通気圧損の増大は認められなかっ
た。

実施例３ 実施例１と同じ条件で管状のフィルタ基体を製作した。

このフィルタ基体の累積気孔径分布は第１図中のＣに示
してあり、そのＤ？Ｓは８０μｓ　、　　Ｄａｓは　４
８　μｍ　、　　Ｄ　ｔｓ／　Ｄ　ａｓ比Ｒは１．６７
であった。

長さ４００ｍｍに切断したこの管状フィルタ基体の内側
表面上に、平均粒径６μｍのアルミナ粉、末をふりかけ
フェルト布を用いて擦り込んだ。

この上に実施例１と同様にして、シリカゾル水溶液を噴
霧し、加熱乾燥して固着した。この状態で空気を５　ｃ
ｍ／ｓｅｃで流し、通気圧損を測定した所、３５０ｍｍ
Ａｑであった。

このセラミックスガス用フィルタを実施例１と同じ試験
用フィルタ装置に取り付け、同じ条件でフィルタ試験を
行なった。その結果、残留通気圧損は約１７０時間後に
安定化し、その後約１３０時間試験を続けたが残留通気
圧損は変化しなかった。

このフィルタの安定化後の残留通気圧損は、逆洗直前で
２２００ｍｍＡｑ、逆洗直後で１８００ｍｍＡｑであっ
た。

実施例４ 第１表に示すように、骨材と結合部および気孔付与材の
配合を変え、他は実施例１と同様にして、フィルタ基体
を製作した。

このフィルタ基体の累積気孔径分布は第１図にｄで示さ
れており、その見掛は気孔率は４１％、平均気孔径は３
８μｍ　、　Ｄ　７！１は３８μｍＤｚｓは２７　μｍ
　、　Ｄ　ｔａ／　Ｄ　ｉｓ比Ｒは１．４１であった。

長さ４００ｍｍに切断したこのフィルタ基体に、実施例
１と同様にして平均粒径３．６μｍの珪藻土のフィルタ
層を固着し、空気を５　ａｍ／ｓｅｃで流して通気圧損
を調べた所、２９０ｍｍＡｑであった。

このフィルタを前記の試験用フィルタ装置に取り付けて
、同様の試験を行なった。その結果、約１００時間後に
通気圧損が安定化し、安定化後の残留通気圧損は逆洗直
前で１５００ｍｍＡｑ、逆洗直後で１２５０ｍｍＡｑで
あった。その後約２００時間試験を続けたが残留通気圧
損は変化しなかった。

比較例１ 第２表の比較例１に示した条件でフィルタ基体を製作し
た。このフィルタ基体の累積気孔径分布は第１図にｅで
示されており、その特性は見掛は気孔率４０％、平均気
孔径３７μＩＩＩ、Ｄ？。

４５　　μｍ　　、　　Ｄｉｓ　　３０　　ｕｒｎ　　
、　　Ｄ？Ｂ／　Ｄａｓ比　Ｒ１，５゜空気を、５　ｃ
ｍ／ｓｅｃで流した時の通気圧損が９６ｍｍＡｑであつ
た。

長さ４００ｍｍに切断したこのフィルタ基体にフィルタ
層を固着ぜずそのまま前記の試験用フィルタ装置に取り
付けて同様のフィルタ試験を行なった。

その結果、約１００時間後に残留通気圧損は外見上安定
化し、逆洗直前で１６００ｍｍＡＱ　、逆洗直後で１４
００ｍｍＡｑとなった。

しかしながら残留通気圧損はその後わずかに上昇傾向を
示し、後約２００時間試験を続けた結果、約９０ｍｍＡ
ｑの増加を認めた。

第２表には比較例１．２．３について、フィルタの製造
条件、フィルタの特性、フィルタの試験条件およびフィ
ルタの試験結果をまとめて示した。

比較例２ 第２表の比較例２に示した条件でフィルタ基体を製作し
た。

このフィルタ基体の累積気孔径分布は第１図にｆで示さ
れてあり、その特性は見掛は気孔率４０％、平均気孔径
３２μｍ　−Ｄ　？８３５　ｇｍ　、　Ｄ　ｘｓ２９μ
ｍ　、Ｄ　ｙｓ／　Ｄ　ｔｓ比ＲＬ、２１であった。

長さ４００■に切断したこのフィルタ基体に、実施例１
と同様にしてフィルタ層を固着し、空気を５　ｃｍ／ｓ
ｅｃ流して通気圧損を調べた所、２９０ｍｍＡｑであっ
た。

このフィルタを前記の試験用フィルタ装置に取り付け、
同様のフィルタ試験を行なった。

約１００時間後に通気圧損は安定化し、残留通気圧損は
逆洗直前で１７００ｍｍＡＱ　、逆洗直後で１４００ｍ
ｍＡｑとなった。

しかし残留通気圧損はその後もわずかに上昇傾向を示し
、約２００時間経過した時に８０ｍｍＡＱの増加を認め
た。

比較例３ 他社製の市販品である炭化珪素質のフィルタをフィルタ
試験に供した。

このフィルタはおよそ３００〜８５０μｍの範囲にある
炭化珪素の骨材を用いており、結合部はその成分から推
定して粘土が主体であると推定される。

寸法は約６０φ／３０φＸ　１０００ｍｍで、片端が閉
じた管状のものであり、見掛は気孔率は４０％、平均気
孔径が１１０μｍ、曲げ強度はやや小さく約１２０　Ｋ
ｇ／ｃｍ”であった。

前記と同じ方法で調べたフィルタ基体の累積気孔径分布
を第１図中にｇで示した。

その結果、Ｄｔｓは１２４　ＬＬｍ　、　Ｄａｓは９８
μｍで、Ｄ　−ｓ／　Ｄ　ｇｓの比Ｒは１．２６であっ
た。

このフィルタにはアルミナシリカ系のファイバーを含む
フィルタ層が固着されており、このフィルタに空気を５
　ｃｍ／ｓｅｅで流して通気圧損を調べた所、３００ｍ
＋ｎＡＱであった＠このフィルタを切断して長さ４００
ｆｆｉｍの管状とし、前記の試験用フィルタ装置に取り
付け、前述の試験とは逆に、管の外側に含塵ガスを流す
ようにフィルタ装置に手直しを加え、他は前記と同様に
してフィルタ試験を行なった。

その結果、約２００時間後に外見上一定の通気圧損とな
った。その時の残留通気圧損は、逆洗直前で７００ｍｍ
Ａｑ、逆洗直後で６００ｍｍＡｑであった。

しかし、更に約１００時間と約２５０時間経過した時、
不連続的に１５０ｍｍＡｑと３５０ｍｍＡｑの残留通気
圧損の増加を認めた。

この不連続な残留通気圧損の増加原因が何かは今の所確
定できないが、フィルタ層の剥離があればこのような現
象が起きると考久ている。

［発明の効果］ 本発明のセラミックスガス用フィルタは特定の気孔径分
布を有するフィルタ基体の表面にフィルタ層を剥離しに
くいように固着したものであって、比較的簡単な方法で
製造でき、ガス用フィルタとして使用する時、フィルタ
層が剥離することなく、繰り返し逆洗再生して使用して
も再生後の残留通気圧損の増加が認められないという効
果を有する。

更に、本発明のセラミックスガス用フィルタを適切な骨
材材質、結合部材質、フィルタ層材質および無機質バイ
ンダーの組み合わせで適切に構成することにより、高温
で、かつ腐食性のある含塵ガスの除塵に長期間安定して
使用できるフィルタが得られる。

本発明のセラミックスガス用フィルタをフィルタ装置に
組み込むことにより、比較的小型で大容量、かつ用途の
広いフィルタ装置が実現し、例えば石炭ガス化ガスの除
塵や石炭を燃やす発電用加圧流動層ボイラー燃焼ガスの
加圧下における除塵などにフィルタ装置の利用分野が拡
大することになり、石炭エネルギーを無公害で効率よ（
利用できる道を開（など、その産業上の利用価値は多大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラミックスフィルタ基体の累積気孔径分布を
示す図であり、セラミックスフィルタ基体を約１ＣＩｏ
″のさいころ状に切り出した試料について水銀ポロシメ
ータにより測定した結果である。 図において、縦軸は試料中の累積気孔容積であり、横軸
は気孔径である。図中ａ、ｂ、ｃ。 ｄの曲線は夫々実施例の１．２．３．４のフィルタ基体
から採取した試料の累積気孔径分布であり、ｅ＋ｆ＋ｇ
の曲線は夫々比較例の１．２．３のフィルタ基体から採
取した試料の累積気孔径分布である。 ４５−

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均気孔径が１０〜１００μｍであり、その累積
   気孔径分布の７５ｖｏｌ％と２５ｖｏｌ％の位置の気孔
   径の比が１．３以上であるフィルタ基体の少なくともろ
   過側表面に、平均気孔径が ０．２〜１０μｍのフィルタ層が、フィルタ基体表面に
   開口している気孔を埋めるようにして固着されているこ
   とを特徴とするセラミックスガス用フィルタ。
2. （２）請求項１において、フィルタ基体の累積気孔径分
   布の７５ｖｏｌ％と２５ｖｏｌ％の位置の気孔径の比が
   １．４以上であるセラミックスガス用フィルタ。
3. （３）請求項１または２において、フィルタ基体の見掛
   け気孔率が３５％以上５０％以下であるセラミックスガ
   ス用フィルタ。
4. （４）請求項１〜３のいずれか１つにおいて、フィルタ
   基体の材質がコーディエライト質または炭化珪素質であ
   るセラミックスガス用 フィルタ。
5. （５）請求項１〜４のいずれか１つにおいて、フィルタ
   層の材質が珪藻土または籾殻灰であるセラミックスガス
   用フィルタ。
6. （６）請求項１〜５のいずれか１つにおいて、フィルタ
   基体の形状が管状であり、フィルタ層が管の内側表面に
   固着されているセラミックスガス用フィルタ。
7. （７）平均気孔径が１０〜１００μｍであり、その累積
   気孔径分布の７５ｖｏｌ％と２５ｖｏｌ％の位置の気孔
   径の比が１．３以上であるフィルタ基体の少なくともろ
   過側表面に、平均粒径がフィルタ基体の平均気孔径より
   小さいフィルタ層となる粉体を擦り込んで無機質バイン
   ダーで固着することを特徴とするセラミックスガス用フ
   ィルタの製造方法。
8. （８）請求項７において、フィルタ基体が、金属製の芯
   型と円筒状のゴム外型から構成される成形型を用いて静
   水圧プレスで管状に作られたものであり、フィルタ層を
   管状フィルタ基体の内側表面擦り込むセラミックスガス
   用フィルタの製造方法。
9. （９）請求項７または８において、フィルタ基体の表面
   に、先ず第１の粉体を擦り込み、次いで第１の粉体より
   細かい第２の粉体を擦り込んで固着するセラミックスガ
   ス用フィルタの製造方法。
10. （１０）請求項９において、第１の粉体の平均粒径がフ
    ィルタ基体の平均気孔径の２０〜７０％であり、第２の
    粉体の平均粒径がフィルタ基体の平均気孔径の２〜１５
    ％であるセラミックスガス用フィルタの製造方法。
11. （１１）請求項７〜１０のいずれか１つにおいて、無機
    質バインダーがシリカを主成分とする溶液であり、この
    溶液を擦り込んだ表面に噴霧し、加熱して乾燥すること
    により固着するセラミックスガス用フィルタの製造方法
    。
12. （１２）請求項１１において、シリカを主成分とする溶
    液が１〜５ｗｔ％のシリカゾル水溶液であるセラミック
    スガス用フィルタの製造方法。