JPH066736U

JPH066736U - 薄板状触媒製造装置

Info

Publication number: JPH066736U
Application number: JP4694692U
Authority: JP
Inventors: 均山崎; 靭彦佐藤
Original assignee: Babcock Hitachi KK
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1994-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】単純な構成の薄板状触媒製造装置を提供する
ことにある。【構成】本考案の装置は上側塗布圧着ローラ１および
下側塗布圧着ローラ２からなる一対のローラと受け台７
とで構成され、上側塗布圧着ローラ１の内部１ａは鋼製
で、表面１ｂはテフロンコーティングされ、上側塗布圧
着ローラ１の表面には図３に示すように溝８が設けられ
ている。回転する上側塗布圧着ローラ１および下側塗布
圧着ローラ２に下側付着防止シート３、上側の無機繊維
製網状体４、下側の無機繊維製網状体６が供給され、上
側の無機繊維製網状体４、下側の無機繊維製網状体６の
間に触媒ペースト５が供給され、上、下側の無機繊維製
網状体４、６に圧着塗布し、板状触媒体１０を成形す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、排ガス中の窒素酸化物除去用触媒に係り、特に無機繊維製網状体を補強材とした薄板状触媒を製造する薄板状触媒装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する技術として、アンモニアを還元剤として注入しＮＯｘを触媒の作用でＮ₂に還元するアンモニア接触還元法が主に採用され実用化されている。処理する排ガス中にはダストが含有されるため触媒の形状としては、ダストが堆積しにくいハニカム状あるいは板状が主流となっている。板状触媒については例えば無機繊維製網状体を基材にし、それに触媒ペーストを塗布してなる板状触媒が考案されている。

【０００３】上側無機繊維製網状体４と下側無機繊維製網状体６の間に触媒ペースト５を挾み、上側塗布圧着ロール１、下側塗布圧着ロール２に上側無機繊維製網状体４と下側無機繊維製網状体６の繊維や触媒ペースト５が付着しないように例えば紙、プラスチックフィルムの上側付着防止シート１３及び下側付着防止シート３を介して回転・圧着し、板状触媒１４に成形するものである。成形した板状触媒を製品として使用する場合、所定長さに切断し、その後、排ガス流路を構成するため必要形状に板状触媒を成形し、触媒の活性化のため数百度にて焼成処理し、その後図７、図８に示すような形に数十枚積み重ねてユニット化し、このユニットを十数個合わせてブロック化し、実機の反応器に充填する。

【０００４】上記の触媒ペーストを無機繊維製網状体にローラ塗布した平板状の触媒（以下、触媒エレメントと称す）の一方の触媒エレメント表面に排ガス流路を構成するためのスペーサ部分を凸状に同時に付加させながらローラ塗布を行いその後乾燥、焼成する技術は、特開昭４７−４３０号公報、特開昭４８−６７３０５号公報、特開昭４８−６８６０８号公報及び特開昭６１−２２７８４５号公報により公知である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上述のように図６に示す従来の薄板状触媒製造装置は上側塗布圧着ロール１、下側塗布圧着ロール２に上側無機繊維製網状体４と下側無機繊維製網状体６の繊維や触媒ペースト５が付着しないように例えば紙、プラスチックフィルムの上側付着防止シート１３及び下側付着防止シート３を用いているが、そのため触媒表面にしわが出来ないように上側無機繊維製網状体４、下側無機繊維製網状体６と同期回転させ、かつ張力を付与する供給、巻取り装置を必要とし、上側塗布圧着ロール１若しくは下側塗布圧着ロール２のいずれかに設けた溝に付着防止シートが介在するので触媒表面に形成する凸部、即ちスペーサ部分の精度が低下する。

【０００６】また、付着防止シートは消耗品であり、付着防止シートに触媒ペースト５が付着することを避けられないので板状触媒１４の歩留まりが低下し、付着防止シートを使用しない構造が要望されている。

【０００７】本考案の目的は、単純な構成の薄板状触媒製造装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的は、上側無機繊維網状体と、下側無機繊維網状体及び下側付着防止シートで侠持した触媒ペーストを圧着・塗布して板状触媒に成形する上側塗布用ロールと下側塗布用ロールからなる一対の塗布用ロールのうち、該上側塗布用ロールはテフロン被覆した表面に円周方向に少なくとも２個以上の凹状に形成したロールであることにより達成される。

【０００９】

【作用】

上記構成によれば、上側塗布用ロールにテフロン被覆を施すことにより、触媒ペーストが上側塗布用ロールに付着しなくなるから上側付着防止シートは不要となり、装置構造の単純化が可能となる。

【００１０】また、板状触媒の歩留まりが向上し、製造コストの軽減も可能となる。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１２】まず、触媒エレメントの板厚を１．０ｍｍ以下、好ましくは０．８ｍｍ以下にするための無機繊維製網状体の仕様としては以下の通りである。すなわち、該無機繊維製網状体２枚を用い、その間に触媒成分からなる触媒ペーストをはさみこんで、上下のロールで圧延塗布、成形する場合には、当然のことながら、無機繊維網状体１枚の板厚は触媒エレメントの板厚の１／２以下となる。この様な薄板用の無機繊維網状体としては、ヤーン当りの繊維数を減らして板厚を下げることになる（例えば１４００本／ヤーンが８００本／ヤーン、１０００本／ヤーンに減少）ので、ヤーン１本当りの強度は低下する。そこで、目抜手織りの織り方においては１インチ当りのヤーンの本数を増すことも必要となる。一方、無機繊維網状体１枚を用いる場合には、触媒エレメントの板厚と同等またはそれ以下であればよい。

【００１３】一方、触媒エレメントに形成する凸部の形状及びその間隔は、触媒エレメントの板厚、触媒エレメント間の間隔を決める凸部高さ、凸部の間隔及び凸部の幅により左右される圧力損失及び触媒表面積から決定され、考案者らの検討の結果、触媒エレメントの板厚が１ｍｍ以下で触媒エレメントを積層した時の開口率が７０〜８５％の時に、従来のものに比べ圧力損失が同等で、同一脱硝率を得るための触媒容積が従来よりも小さくなることが明らかとなった。すなわち、開口率が７０％以下になると圧力損失が従来のものと比べ１．３倍以上と著しく大きくなる。一方、開口率が８５％以上になると、圧力損失は低下するものの触媒容積が従来のものとほぼ同等になるためである。触媒エレメントの板厚を薄くし、最適な凸部形状、その間隔を設定することにより、従来のものに比べ、低圧力損失で触媒量の少ない反応器が可能になる。

【００１４】しかし、前述したように、こうした薄板の触媒エレメントでは、従来構造の波部は加熱成形後も、波部の形を保持することが困難である。そのため、触媒エレメントに凸部を設置し、ガスの流路を確保するとともに、触媒エレメントを積層した時、下段の触媒エレメントの凸部と上段の凸部が同一位置になる様配置することにより、圧縮荷重をこの凸部で受持つこととする。実装置においては、この圧縮荷重は主に触媒エレメントの自重によるものであり、触媒エレメント最下段の荷重としては１凸部当り高々１ｋｇ／ｃｍ²である。これに対し、本考案の触媒エレメントでの凸部の圧縮強度は５０ｋｇ／ｃｍ²以上で十分実装置での荷重に耐えうるものである。但し、上下触媒エレメントでの凸部の位置が異なる場合には、凸部を含む平面が荷重を受けもつことになるが、触媒エレメントが薄板になると平面部の曲げ強度が低下し、圧縮荷重方向に変形して所定の流路形状を保持できなくなる。

【００１５】また、この凸部の断面形状としては、前記した長方形の他に、台形、三角形、半円、ダ円等特に限定するものではない。特に、平面部と凸部、突起部との交点をＲ取り形状にしたものは、触媒との反応が促進され有効である。

【００１６】第１実施例本実施例の無機繊維としては、Ｅガラス、Ｔガラスなどのいわゆる無アルカリガラス製長繊維縒り糸からなる織布が好ましく使用される。繊維径については特に制限するものでなく、数〜数十ミクロンであればよいが、これらを縒り合わせて１本のヤーンにする場合には、ヤーンの太さ及び目数を調整する必要がある。すなわち、本実施例の場合には、繊維径６ミクロンを８００本縒ったヤーンを１インチ当り１０本で目抜き織りしている。この場合、タテ糸と、ヨコ糸とのずれを防止するため、ヨコ糸と交差する処でタテ糸を２分割してヨコ糸をはさむ方法で織ったからみ織りである。

【００１７】この無機繊維網状体は、ゾル状のコロイダルシリカ、１ミクロン以下の粒径のものが９０％程度の酸化チタン粉末およびポリビニールアルコールとを含有するスラリを浸漬法またはスプレー法によって担持され、しかる後に１００〜２００ ℃で乾燥して剛性のある板厚０．３５ｍｍの触媒担体用基材を作る。この基材をそのまま、または３〜１０％塩酸、硝酸、硫酸などの酸溶液中に浸漬し、５０〜１００℃に加温しながら数時間処理して無機繊維表面のＣａＯ、Ａｌ₂Ｏ₃の一部を溶出させ、水洗、乾燥したものを用いてもよい。

【００１８】このようにして得られた基材を２枚用い、その間に、酸化チタンを主成分とする触媒成分粉末と、セラミック繊維の混合したものに水を混ぜ合わせて粘土状にした触媒成分をローラを用いて塗布する。この時、本実施例になる塗布法は以下の通りである。

【００１９】図１は本考案の実施例の構成を示す側面図である。

【００２０】図２は図１に示した上側塗布圧着ロールの平面図である。

【００２１】図３は図２に示した上側塗布圧着ロールの溝の拡大図である。

【００２２】本実施例に用いられる装置はエアシリンダで加圧した直径３００ｍｍ、幅７００ｍｍのローラからなる一対の上側塗布圧着ローラ１および下側塗布圧着ローラ２と受け台７とで構成される。上側塗布圧着ローラ１の内部１ａは鋼製で、表面１ｂはテフロンコーティングされ、ローラ表面には図３に示すように溝８が設けられている。図１中の矢印の方向に回転する上側塗布圧着ローラ１および下側塗布圧着ローラ２に下側付着防止シート３、上側の無機繊維製網状体４、下側の無機繊維製網状体６が供給され、さらに上側の無機繊維製網状体４、下側の無機繊維製網状体６の間に触媒ペースト５が供給される。また必要により上側塗布圧着ローラ４の溝８にも触媒ペースト５と同組成の触媒ペースト９を供給してもよい。上記上側塗布圧着ローラ１および下側塗布圧着ローラ２が回転して、触媒ペースト５、９を上、下側の無機繊維製網状体４、６に圧着塗布し、板状触媒体１０を成形する。上側塗布圧着ローラ１の表面１ｂで触媒ペースト５が圧着・塗布されて板状触媒体となり上側塗布圧着ローラ１から離れる時にテフロンの物性により付着することは無い。

【００２３】図４は本考案の実施例の板状触媒体を示す斜視図である。

【００２４】上側塗布圧着ローラ１の表面に溝８を設けて触媒ペースト９を供給しながら圧着塗布することにより板状触媒１０の表面には溝８と同形状の突起１１が形成され、図４に示すような触媒表面に突起を有する板状触媒体１０を得る。次に所定長さに切断し、溝を有する平型の加熱プレスで乾燥し、５５０℃、２ｈの条件で焼成し、ユニット１２の中に板状触媒を積層した。

【００２５】図５は図４に示した板状触媒体を積層した状態を示す正面図である。

【００２６】上側塗布圧着ローラ１の溝８の形状は長方形とし、幅３ｍｍ、深さ４．７ｍｍで、溝８の間隔（ピッチ）は１５ｍｍである。成形された触媒体形状もこの溝８に対応し、板厚０．７ｍｍ、凸部は幅３ｍｍ、高さ４．７ｍｍ、ピッチ１５ｍｍのものである。これを図５に示すようにユニットに組んで、触媒活性、圧力損失を測定するとともに、凸部の圧縮強度を測定した。結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】第２実施例第１実施例の触媒エレメントの板厚を０．９ｍｍに代え、他は同様にして触媒エレメントを調整した。

【００２９】第３実施例第１実施例の凸部形状を、触媒エレメントと凸部との交点を３ｍｍＲに代え、他は同様にして触媒エレメントを調整した。

【００３０】第４実施例第１実施例の無機繊維網状体の仕様を、繊維数１０００本、１インチ当り１０本の目抜平織りに代え、この基材を１枚用いて塗布し、触媒エレメントの板厚を０．６ｍｍにした。その他は同様にして触媒エレメントを調整した。

【００３１】第５実施例第１実施例のの凸部間隔（ピッチ）を３０ｍｍと代え、他は同様にして触媒エレメントを調整した。

【００３２】第１比較例従来技術になる波部成形でガス流路を形成し、触媒エレメント板厚も１．１ｍｍである。

【００３３】第２比較例ガス流路形成を従来技術になる波部で形成し、基材及び触媒エレメント板厚及び調整法は第１実施例と同様にした。

【００３４】第３比較例第１実施例の触媒エレメント板厚を１．１ｍｍとし他は同様にして触媒エレメントを調整した。

【００３５】

【考案の効果】

本考案によれば、上側塗布用ロールにテフロン被覆を施すことにより、上側付着防止シートが不要であるから装置の構造が単純となり、板状触媒の歩留まりが向上し製造コストも軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の構成を示す側面図である。

【図２】図１に示した上側塗布圧着ロールの平面図であ
る。

【図３】図２に示した上側塗布圧着ロールの溝の拡大図
である。

【図４】本考案の実施例の板状触媒体を示す斜視図であ
る。

【図５】図４に示した板状触媒体を積層した状態を示す
正面図である。

【図６】従来の薄板状触媒製造装置の構成を示す斜視図
である。

【図７】従来の板状触媒の積層状態を示す斜視図であ
る。

【図８】従来の他の板状触媒の積層状体を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１上側塗布圧着ローラ２下側塗布圧着ローラ３下側付着防止シート４上側の無機繊維製網状体５触媒ペースト６下側の無機繊維製網状体７受け台８溝９触媒ペースト１０板状触媒体１１突起１２ユニット

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】上側無機繊維網状体と、下側無機繊維網
状体及び下側付着防止シートで侠持した触媒ペーストを
圧着・塗布して板状触媒に成形する上側塗布用ロールと
下側塗布用ロールからなる一対の塗布用ロールのうち、
該上側塗布用ロールはテフロン被覆した表面に円周方向
に少なくとも２個以上の凹状に形成したロールであるこ
とを特徴とする薄板状触媒製造装置。