JPH0626671B2 - 触媒成形体 - Google Patents
触媒成形体Info
- Publication number
- JPH0626671B2 JPH0626671B2 JP61109301A JP10930186A JPH0626671B2 JP H0626671 B2 JPH0626671 B2 JP H0626671B2 JP 61109301 A JP61109301 A JP 61109301A JP 10930186 A JP10930186 A JP 10930186A JP H0626671 B2 JPH0626671 B2 JP H0626671B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- strength
- molded body
- mgo
- sio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は産業界における公害防止、悪臭脱臭、合成ガス
製造等に用いるに好適な酸化又は還元用モノリス型触媒
に関する。
製造等に用いるに好適な酸化又は還元用モノリス型触媒
に関する。
［従来の技術］ 酸化又は還元用触媒成形体は、公害防止、悪臭の脱臭、
合成ガスの製造等、産業界では幅広く用いられている。
合成ガスの製造等、産業界では幅広く用いられている。
多く用いられている触媒は一般にはペレット状に成形し
て使用されており、固定床式反応器により酸化又は還元
作用を行なわせるものである。しかしながら、この場合
においては、被処理流体、特に被処理ガスが転化反応器
を通過する際の圧力損失が大きいこと、触媒ペレットの
粉化によって経時的に圧力損失が増大し、システム全体
の設計が極めて困難で、運転経費もかさむこととなるこ
とはもちろんのこと、粉化した触媒成分が下流へと流れ
ていくこととなり、バルブの誤動作等の二次障害もひき
おこすこととなって、各分野においては上記問題点の解
決が求められていた。
て使用されており、固定床式反応器により酸化又は還元
作用を行なわせるものである。しかしながら、この場合
においては、被処理流体、特に被処理ガスが転化反応器
を通過する際の圧力損失が大きいこと、触媒ペレットの
粉化によって経時的に圧力損失が増大し、システム全体
の設計が極めて困難で、運転経費もかさむこととなるこ
とはもちろんのこと、粉化した触媒成分が下流へと流れ
ていくこととなり、バルブの誤動作等の二次障害もひき
おこすこととなって、各分野においては上記問題点の解
決が求められていた。
上記課題に対し、特に圧力損失が問題とされる自動車の
排ガス触媒分野においては、モノリス型触媒成形体とし
て、例えばコーディエライト質のセラミックス製ハニカ
ム型触媒但体の孔の内表面に貴金属系触媒を担持させた
ものが用いるいられるようになっている。かかるモノリ
ス型触媒成形体は、安定した低圧損が得られていること
から経時的圧損上昇は大幅に改善されている。
排ガス触媒分野においては、モノリス型触媒成形体とし
て、例えばコーディエライト質のセラミックス製ハニカ
ム型触媒但体の孔の内表面に貴金属系触媒を担持させた
ものが用いるいられるようになっている。かかるモノリ
ス型触媒成形体は、安定した低圧損が得られていること
から経時的圧損上昇は大幅に改善されている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のような、セラミックス製ハニカム
型触媒但体の孔の内表面に貴金属系触媒を担持させたも
のにおいては、担持させた触媒の飛散又は劣化により触
媒成形体としての経時的な触媒活性が低下する傾向を示
す。特に、安価な非貴金属系触媒の場合には、上記性能
劣化傾向ははなはだ顕著となり、担持させる触媒層の厚
み増大等の手段を取らなければならないことが明らかと
なってきた。
型触媒但体の孔の内表面に貴金属系触媒を担持させたも
のにおいては、担持させた触媒の飛散又は劣化により触
媒成形体としての経時的な触媒活性が低下する傾向を示
す。特に、安価な非貴金属系触媒の場合には、上記性能
劣化傾向ははなはだ顕著となり、担持させる触媒層の厚
み増大等の手段を取らなければならないことが明らかと
なってきた。
また、触媒担持強度の劣化や、触媒担持作業の複数繰り
返し化に伴なう製造コストのアップ等の問題が生じるこ
ととなっている。
返し化に伴なう製造コストのアップ等の問題が生じるこ
ととなっている。
［問題点を解決するための手段］ 上記問題点は、モノリス型触媒成形体において、該成形
体構成部全体に、遷移金属及び／又はその酸化物よりな
る触媒を２０〜８０ｗｔ％、ＳｉＯ２を１０〜６５ｗｔ
％、Ａｌ２Ｏ３を０．２〜１５ｗｔ％、ＭｇＯを１〜２
５ｗｔ％分散させてなることを特徴とする触媒成形体に
よって解決される。
体構成部全体に、遷移金属及び／又はその酸化物よりな
る触媒を２０〜８０ｗｔ％、ＳｉＯ２を１０〜６５ｗｔ
％、Ａｌ２Ｏ３を０．２〜１５ｗｔ％、ＭｇＯを１〜２
５ｗｔ％分散させてなることを特徴とする触媒成形体に
よって解決される。
［作用］ すなわち、本発明は経時的な圧力損失の上昇を招くこと
のないモノリス型触媒成形体において、経時的な触媒活
性性能低下を防止し、常に安定した品質を保持させるも
のである。
のないモノリス型触媒成形体において、経時的な触媒活
性性能低下を防止し、常に安定した品質を保持させるも
のである。
本発明のモノリス型触媒成形体は、従来例のごときモノ
リス型触媒担体の孔の内表面に触媒を担持させる手段に
よらず、モノリス型成形体構成部全般にわたって均一分
散させるものである。
リス型触媒担体の孔の内表面に触媒を担持させる手段に
よらず、モノリス型成形体構成部全般にわたって均一分
散させるものである。
かかる成形体を製造するには、たとえば、触媒活性を損
なわないバインダー成分を略均一混練したのち、ハニカ
ム形状に代表されるモノリス成形体とした後、所定の温
度処理にて固化させ、触媒成形体とすればよい。
なわないバインダー成分を略均一混練したのち、ハニカ
ム形状に代表されるモノリス成形体とした後、所定の温
度処理にて固化させ、触媒成形体とすればよい。
本発明における触媒成分は、遷移金属又はその酸化物で
ある。遷移金属としては、たとえば、クロム、ニッケ
ル、鉄、コバルト、銅、亜鉛、マンガンの非貴金属、あ
るいは、貴金属があげられる。すなわち、その種類の如
何にかかわらず適用されるので、経済上の観点からは非
貴金属系触媒が有利である。
ある。遷移金属としては、たとえば、クロム、ニッケ
ル、鉄、コバルト、銅、亜鉛、マンガンの非貴金属、あ
るいは、貴金属があげられる。すなわち、その種類の如
何にかかわらず適用されるので、経済上の観点からは非
貴金属系触媒が有利である。
（成分及び数値限定理由） 触媒： 触媒含有量が多くなるに従って、触媒活性は向上する。
しかるに、２０ｗｔ％未満では必要な触媒活性は得られ
ない。しかし、８０ｗｔ％を超えるものでは、成形体の
強度が劣化する。
しかるに、２０ｗｔ％未満では必要な触媒活性は得られ
ない。しかし、８０ｗｔ％を超えるものでは、成形体の
強度が劣化する。
ＳｉＯ２： ＳｉＯ２は成形体の強度及び触媒活性向上のために含有
せしめる。しかるに１０ｗｔ％未満ではその効果はな
く、６５ｗｔ％を超えるものでは、触媒寿命が低下す
る。
せしめる。しかるに１０ｗｔ％未満ではその効果はな
く、６５ｗｔ％を超えるものでは、触媒寿命が低下す
る。
Ａｌ２Ｏ３： Ａｌ２Ｏ３は成形体の強度及び触媒活性向上（すなわ
ち、たとえばＯ３分解率の初期値を高くする）のために
含有せしめる。しかるに０．２ｗｔ％未満ではその効果
はなく、１５ｗｔ％を超えるものでは触媒寿命が低下す
る。
ち、たとえばＯ３分解率の初期値を高くする）のために
含有せしめる。しかるに０．２ｗｔ％未満ではその効果
はなく、１５ｗｔ％を超えるものでは触媒寿命が低下す
る。
ＭｇＯ： ＭｇＯは成形体の強度及び触媒寿命向上（すなわち、た
とえばＯ３分解率の初期化の劣化度合を少なくせしめ
る）のために含有せしめる。しかるに１ｗｔ％未満では
その効果はなく、２５ｗｔ％を超えるものでは触媒活性
が低下する。
とえばＯ３分解率の初期化の劣化度合を少なくせしめ
る）のために含有せしめる。しかるに１ｗｔ％未満では
その効果はなく、２５ｗｔ％を超えるものでは触媒活性
が低下する。
なお、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯの成分が同時に
存在していないと効果がない。
存在していないと効果がない。
［発明の実施例］ 以下本発明に関し実施例をもとにして詳述する。
触媒、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ含有原料に公知の
結合剤、増粘剤及び溶媒を適量配合し、均一に混練した
後、押出機にて、５００セル／ｉｎｃｈ２のハニカム形
状に押出成形した。得られた押出成形体を所定時間３５
０℃以下の温度で硬化させ、組成の異なる種々のハニカ
ム成形体を得た。
結合剤、増粘剤及び溶媒を適量配合し、均一に混練した
後、押出機にて、５００セル／ｉｎｃｈ２のハニカム形
状に押出成形した。得られた押出成形体を所定時間３５
０℃以下の温度で硬化させ、組成の異なる種々のハニカ
ム成形体を得た。
このハニカム成形体につき以下に述べる方法で化学組
成、Ｏ３分解性能、ＣＯ除去性能、圧縮強度を調査し
た。この結果を表１、表２に示す。
成、Ｏ３分解性能、ＣＯ除去性能、圧縮強度を調査し
た。この結果を表１、表２に示す。
（化学組成の分析法） ハニカム成形体中の各成分の分析は、成形体を粉砕し、
以下の方法で行った。
以下の方法で行った。
ＳｉＯ２：重量法 Ａｌ２Ｏ３，ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ：ＪＩ
ＳＫ０１２１原子吸光分析方法 ＴｉＯ２，Ｆｅ２Ｏ３：ＪＩＳＫ０１１５吸光光度分析
方法 Ｉｇｌｏｓｓ：１０００℃×１ｈｒ焼成後の減量。
ＳＫ０１２１原子吸光分析方法 ＴｉＯ２，Ｆｅ２Ｏ３：ＪＩＳＫ０１１５吸光光度分析
方法 Ｉｇｌｏｓｓ：１０００℃×１ｈｒ焼成後の減量。
なお、表１、表２に於けるその他の成分は、Ｉｇｌｏｓ
ｓ、Ｆｅ２Ｏ３，ＣａＯ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，ＴｉＯ２
であり、Ｏ３分解性能、ＣＯ除去性能、圧縮強度に対す
る影響はなかった。
ｓ、Ｆｅ２Ｏ３，ＣａＯ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，ＴｉＯ２
であり、Ｏ３分解性能、ＣＯ除去性能、圧縮強度に対す
る影響はなかった。
（Ｏ３分解率測定条件） Ｏ３分解率はハニカム成形体の入口Ｏ３濃度が６００ｐ
ｐｍ 、ＳＶ＝２０００ｈｒ-1に於ける出口Ｏ３濃度を
測定して求めた。
ｐｍ 、ＳＶ＝２０００ｈｒ-1に於ける出口Ｏ３濃度を
測定して求めた。
（圧縮強度測定法） 圧縮強度はアムスラー型、万能試験機によって、第１図
に示す矢印の方向の強度を測定して求めた。
に示す矢印の方向の強度を測定して求めた。
Ｐ：最大荷重（ｋｇ） Ａ：試験片加圧断面積（ｃｍ２） （ＣＯ転化率測定条件） ＣＯ転化率はハニカム成形体前後のＣＯ濃度を測定して
求めた。
求めた。
ＣＯ濃度＝１００ｐｐｍ ＳＶ＝２０００ｈｒ-1 （各サンプル説明） 表１においてＮo.１〜Ｎo.１４は比較例であり、Ｎo.１
５〜Ｎo.３６が本発明の実施例である。以下に各サンプ
ルにつき詳細に説明する。
５〜Ｎo.３６が本発明の実施例である。以下に各サンプ
ルにつき詳細に説明する。
Ｎo.１〜Ｎo.３： 触媒にＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯを単味で配合した
ものである。Ｏ３分解能、強度共に所望の性能は得られ
ない。
ものである。Ｏ３分解能、強度共に所望の性能は得られ
ない。
Ｎo.４〜Ｎo.６： 触媒にＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ，Ｓ
ｉＯ２−ＭｇＯを配合したものである。Ｏ３分解性能、
強度共に所望の性能は得られない。
ｉＯ２−ＭｇＯを配合したものである。Ｏ３分解性能、
強度共に所望の性能は得られない。
Ｎo.７： ＳｉＯ２が１０ｗｔ％未満では、強度及び所望のＯ３分
解性能が得られない。
解性能が得られない。
Ｎo.８： ＳｉＯ２が６５ｗｔ％を超えるものは、Ｏ３分解性能及
び強度は良好であるが、所望の寿命は得られない。
び強度は良好であるが、所望の寿命は得られない。
Ｎo.９： Ａｌ２Ｏ３が０．２ｗｔ％未満では、所望のＯ３分解性
能、強度が共に得られない。
能、強度が共に得られない。
Ｎo.１０： Ａｌ２Ｏ３が１５ｗｔ％を超えるものは、強度及びＯ３
分解性能は良好であるが、所望の寿命が得られない。
分解性能は良好であるが、所望の寿命が得られない。
Ｎo.１１： ＭｇＯが１ｗｔ％未満ではＯ３分解性能は良好である
が、所望の強度及び寿命が共に得られない。
が、所望の強度及び寿命が共に得られない。
Ｎo.１２： ＭｇＯが２５ｗｔ％を超えるものは、強度は良好である
が、所望のＯ３分解性能が得られない。
が、所望のＯ３分解性能が得られない。
Ｎo.１３： 触媒が２０ｗｔ％未満では、強度は良好であるが、所望
のＯ３分解性能が得られない。
のＯ３分解性能が得られない。
Ｎo.１４： 触媒が８０ｗｔ％を超えるものはＯ３分解性能、寿命は
良好であるが、所望の強度が得られない。
良好であるが、所望の強度が得られない。
Ｎo.１５〜Ｎo.３６： 触媒、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯが共に特許請求の
範囲であれば、Ｏ３分解能、寿命、強度共に所望の性能
を満足する。
範囲であれば、Ｏ３分解能、寿命、強度共に所望の性能
を満足する。
（各サンプル説明） 表２においてＮo.１〜Ｎo.１４は比較例であり、Ｎo.１
５〜Ｎo.３６が本発明の実施例である。以下に各サンプ
ルにつき詳細に説明する。
５〜Ｎo.３６が本発明の実施例である。以下に各サンプ
ルにつき詳細に説明する。
Ｎo.１〜Ｎo.３： 触媒にＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯを単味で配合した
ものである。ＣＯ転化率、強度共に所望の性能は得られ
ない。
ものである。ＣＯ転化率、強度共に所望の性能は得られ
ない。
Ｎo.４〜Ｎo.６： 触媒にＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ，Ｓ
ｉＯ２−ＭｇＯを配合したものである。ＣＯ転化率、強
度共に所望の性能は得られない。
ｉＯ２−ＭｇＯを配合したものである。ＣＯ転化率、強
度共に所望の性能は得られない。
Ｎo.７： 触媒が２０ｗｔ％未満では、強度は良好であるが、所望
のＣＯ転化率が得られない。
のＣＯ転化率が得られない。
Ｎo.８： 触媒が８０ｗｔ％を超えるものは、ＣＯ転化率及び寿命
は良好であるが、所望の強度は得られない。
は良好であるが、所望の強度は得られない。
Ｎo.９： ＳｉＯ２が１０ｗｔ％未満では、所望のＣＯ転化率、強
度が共に得られない。
度が共に得られない。
Ｎo.１０： ＳｉＯ２が６５ｗｔ％を超えるものは、強度及びＣＯ転
化率は良好であるが、所望の寿命が得られない。
化率は良好であるが、所望の寿命が得られない。
Ｎo.１１： Ａｌ２Ｏ３が０．２ｗｔ％未満ではＣＯ転化率及び、強
度が共に得られない。
度が共に得られない。
Ｎo.１２ Ａｌ２Ｏ３が１５ｗｔ％を超えるものは、強度は良好で
あるが、所望のＣＯ転化率が得られない。
あるが、所望のＣＯ転化率が得られない。
Ｎo.１３： ＭｇＯが１ｗｔ％未満では、強度及び所望のＣＯ転化率
が得られない。
が得られない。
Ｎo.１４： ＭｇＯが２５ｗｔ％を超えるものは強度は良好である
が、所望のＣＯ転化率が得られない。
が、所望のＣＯ転化率が得られない。
Ｎo.１５〜Ｎo.３６： 触媒、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯが共に特許請求の
範囲であれば、ＣＯ転化率、寿命、強度共に所望の性能
を満足する。
範囲であれば、ＣＯ転化率、寿命、強度共に所望の性能
を満足する。
なお、本発明を説明するにあたり、以上の実施例におい
てはハニカム型の成形体を例示したが、成形体の形状と
してはペレット、クブレット、粒状、糸状等のいずれで
も良く、特に限定はされない。しかし、取り扱い性、使
用時の通気低抗等の面からハニカム状もしくは使状の成
形体とすることが好ましい。
てはハニカム型の成形体を例示したが、成形体の形状と
してはペレット、クブレット、粒状、糸状等のいずれで
も良く、特に限定はされない。しかし、取り扱い性、使
用時の通気低抗等の面からハニカム状もしくは使状の成
形体とすることが好ましい。
また、上記実施例では非貴金属系触媒について述べた
が、貴金属系触媒についても本発明は適当可能であり、
この場合には触媒寿命はより一層向上する。
が、貴金属系触媒についても本発明は適当可能であり、
この場合には触媒寿命はより一層向上する。
［発明の効果］ 以上詳述したとおり、本発明によるモノリス型触媒成形
体は、従来例のごとく単にその表面部のみに触媒を担持
したものでなく、構造体構成部全体にわたって略均一に
触媒を分散させているため、成形体としての経時的な触
媒活性性能の低下を補い長寿命化を図ることが可能であ
る。
体は、従来例のごとく単にその表面部のみに触媒を担持
したものでなく、構造体構成部全体にわたって略均一に
触媒を分散させているため、成形体としての経時的な触
媒活性性能の低下を補い長寿命化を図ることが可能であ
る。
なお、長寿命触媒としてよく知られている貴金属触媒に
のみならず、非貴金属系触媒についても適用可能であ
り、その場合には安価な長寿命触媒を提供することがで
きる。
のみならず、非貴金属系触媒についても適用可能であ
り、その場合には安価な長寿命触媒を提供することがで
きる。
第１図は圧縮試験方法を示す斜視図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 23/06 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 23/26 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 23/34 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 23/72 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 23/74 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 23/84 ＺＡＢ 8017−4Ｇ ３１１ Ａ 8017−4Ｇ 23/86 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ 23/88 ＺＡＢ Ａ 8017−4Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】モノリス型触媒成形体において、該成形体
構成部全体に、遷移金属及び／又はその酸化物よりなる
触媒を２０〜８０ｗｔ％、ＳｉＯ２を１０〜６５ｗｔ
％、Ａｌ２Ｏ３を０．２〜１５ｗｔ％、ＭｇＯを１〜２
５ｗｔ％含有させてなることを特徴とする触媒成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61109301A JPH0626671B2 (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 触媒成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61109301A JPH0626671B2 (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 触媒成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62266143A JPS62266143A (ja) | 1987-11-18 |
| JPH0626671B2 true JPH0626671B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=14506718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61109301A Expired - Lifetime JPH0626671B2 (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | 触媒成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626671B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2800590B2 (ja) | 1992-09-28 | 1998-09-21 | 富士ゼロックス株式会社 | 電子写真感光体の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5392396A (en) * | 1977-01-07 | 1978-08-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production of exhaust gas purification catalyst |
| JPS60212234A (ja) * | 1984-04-05 | 1985-10-24 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | ハニカム型脱臭触媒 |
-
1986
- 1986-05-12 JP JP61109301A patent/JPH0626671B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62266143A (ja) | 1987-11-18 |
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