JPH07114924B2 - 触媒フィルターの製造方法 - Google Patents
触媒フィルターの製造方法Info
- Publication number
- JPH07114924B2 JPH07114924B2 JP63135649A JP13564988A JPH07114924B2 JP H07114924 B2 JPH07114924 B2 JP H07114924B2 JP 63135649 A JP63135649 A JP 63135649A JP 13564988 A JP13564988 A JP 13564988A JP H07114924 B2 JPH07114924 B2 JP H07114924B2
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- Japan
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- catalyst
- titanium oxide
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- monofilament
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、都市ごみの焼却炉、下水汚泥焼却炉、産業廃
棄物焼却炉、ボイラ及びディーゼルエンジンなどの排ガ
ス処理装置に使用する触媒フィルターの製造方法に関
し、この触媒フィルターは排ガス中の窒素酸化物やばい
じん、さらにはフッ素、フッ化水素、塩素、塩化水素、
硫黄酸化物などの酸性ガスを処理するのに適したもので
ある。
棄物焼却炉、ボイラ及びディーゼルエンジンなどの排ガ
ス処理装置に使用する触媒フィルターの製造方法に関
し、この触媒フィルターは排ガス中の窒素酸化物やばい
じん、さらにはフッ素、フッ化水素、塩素、塩化水素、
硫黄酸化物などの酸性ガスを処理するのに適したもので
ある。
（従来の技術） 従来、排ガス中のばいじんを除去するためには、電気集
塵機（EP）やサイクロン、ベンチュリースクラッバー、
バグフィルターなどが使用されている。また、排ガス中
の窒素酸化物を除去するためには、アンモニアを還元剤
とする選択的触媒法があり、触媒はハニカム状又はペレ
ット状のものが使用されている。
塵機（EP）やサイクロン、ベンチュリースクラッバー、
バグフィルターなどが使用されている。また、排ガス中
の窒素酸化物を除去するためには、アンモニアを還元剤
とする選択的触媒法があり、触媒はハニカム状又はペレ
ット状のものが使用されている。
通常、燃焼排ガスには窒素酸化物とばいじんを含んでお
り、両者を除去するためには集塵装置と脱硝装置を併設
する必要がある。
り、両者を除去するためには集塵装置と脱硝装置を併設
する必要がある。
さらに、排ガス中に酸性ガス（例えば、フッ素、フッ化
水素、塩素、塩化水素、硫黄酸化物など）を含有すると
きには、湿式法、半湿式法及び乾式法により除去してい
る。湿式法はスクラッバーなどで吸収除去するものであ
り、半湿式法は消石灰、水酸化マグネシウムなどのスラ
リー状の吸収剤を蒸発反応塔に噴霧して、酸性ガスを吸
収除去し、生成物を燃焼ばいじんとともに補集して系外
に排出するものである。また、乾式法は消石灰、生石
灰、炭酸カルシウムなどの吸収剤を炉内又はダクト内に
噴射し、あるいは、吸収剤の移動層に排ガスを導入し、
酸性ガスを吸収剤に吸収除去するものである。このよう
に、酸性ガスについても、専用設備を必要とする。
水素、塩素、塩化水素、硫黄酸化物など）を含有すると
きには、湿式法、半湿式法及び乾式法により除去してい
る。湿式法はスクラッバーなどで吸収除去するものであ
り、半湿式法は消石灰、水酸化マグネシウムなどのスラ
リー状の吸収剤を蒸発反応塔に噴霧して、酸性ガスを吸
収除去し、生成物を燃焼ばいじんとともに補集して系外
に排出するものである。また、乾式法は消石灰、生石
灰、炭酸カルシウムなどの吸収剤を炉内又はダクト内に
噴射し、あるいは、吸収剤の移動層に排ガスを導入し、
酸性ガスを吸収剤に吸収除去するものである。このよう
に、酸性ガスについても、専用設備を必要とする。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の欠点を解消し、脱硝と除塵さらには酸
性ガスの除去を１つの処理装置で処理することを可能と
する触媒フィルターの製造方法を提供しようとするもの
である。
性ガスの除去を１つの処理装置で処理することを可能と
する触媒フィルターの製造方法を提供しようとするもの
である。
（課題を解決するための手段） 本発明は、（１）太さ３〜15μｍのガラス繊維のモノフ
ィラメントを400〜1000g/m2の打ち込み密度で平織、綾
織又は朱子織に織り上げたフィルターを、フッ化エチレ
ン系樹脂に、必要に応じてカーボン及び／又はシリコー
ンを併用して表面処理を施す際に、粒子径0.01〜１μｍ
の酸化チタン粉末を混在させて酸化チタンを担持させた
後、酸化バナジウム及び／又は酸化タングステンを担持
することを特徴とする触媒フィルターの製造方法、及び
（２）太さ３〜15μｍのガラス繊維のモノフィラメント
を400〜1000g/m2の打ち込み密度で平織、綾織又は朱子
織に織り上げたフィルターを、フッ化エチレン系樹脂
に、必要に応じてカーボン及び／又はシリコーンを併用
して表面処理を施す際に、粒子径0.01〜１μｍの酸化チ
タン粉末に酸化タングステンを混在させて酸化チタン及
び酸化タングステンを担持させた後、酸化バナジウムを
担持することを特徴とする触媒フィルターの製造方法で
ある。
ィラメントを400〜1000g/m2の打ち込み密度で平織、綾
織又は朱子織に織り上げたフィルターを、フッ化エチレ
ン系樹脂に、必要に応じてカーボン及び／又はシリコー
ンを併用して表面処理を施す際に、粒子径0.01〜１μｍ
の酸化チタン粉末を混在させて酸化チタンを担持させた
後、酸化バナジウム及び／又は酸化タングステンを担持
することを特徴とする触媒フィルターの製造方法、及び
（２）太さ３〜15μｍのガラス繊維のモノフィラメント
を400〜1000g/m2の打ち込み密度で平織、綾織又は朱子
織に織り上げたフィルターを、フッ化エチレン系樹脂
に、必要に応じてカーボン及び／又はシリコーンを併用
して表面処理を施す際に、粒子径0.01〜１μｍの酸化チ
タン粉末に酸化タングステンを混在させて酸化チタン及
び酸化タングステンを担持させた後、酸化バナジウムを
担持することを特徴とする触媒フィルターの製造方法で
ある。
（作用） 本発明の触媒フィルターの製造プロセスを第１図に示
す。ガラス繊維モノフィラメントを織り上げたフィルタ
ー１を、表面処理液２に酸化チタン粉末、若しくは、酸
化チタン及び酸化タングステン粉末３を加えた液に浸漬
する工程４を経て表面処理養生工程５に送り、次いで、
メタバナジン酸アンモニウム、タングステン酸アンモニ
ウム等の触媒成分を有する調製液６に浸漬する工程７を
経て乾燥工程８及び焼成工程９に順次送り、触媒フィル
ターを製造する。
す。ガラス繊維モノフィラメントを織り上げたフィルタ
ー１を、表面処理液２に酸化チタン粉末、若しくは、酸
化チタン及び酸化タングステン粉末３を加えた液に浸漬
する工程４を経て表面処理養生工程５に送り、次いで、
メタバナジン酸アンモニウム、タングステン酸アンモニ
ウム等の触媒成分を有する調製液６に浸漬する工程７を
経て乾燥工程８及び焼成工程９に順次送り、触媒フィル
ターを製造する。
かかるガラス繊維モノフィラメントは径が太くなると折
れ易くなる。フィルターは耐折強度が要求されるので、
本発明ではモノフィラメントの直径を15μｍ以下、好ま
しくは９μｍ以下とした。なお、モノフィラメントは直
径を小さくすれば耐折強度を向上させることができる
が、細いモノフィラメントの製造は容易でなく、製造コ
ストも高いので、本発明では下限を３μｍとした。
れ易くなる。フィルターは耐折強度が要求されるので、
本発明ではモノフィラメントの直径を15μｍ以下、好ま
しくは９μｍ以下とした。なお、モノフィラメントは直
径を小さくすれば耐折強度を向上させることができる
が、細いモノフィラメントの製造は容易でなく、製造コ
ストも高いので、本発明では下限を３μｍとした。
このようにモノフィラメントから平織、綾織又は朱子織
に織り上げたフィルターを用いるが、その中でも綾織が
好ましい。
に織り上げたフィルターを用いるが、その中でも綾織が
好ましい。
打ち込み密度はガラス繊維布が単位面積m2当たりに使用
するモノフィラメントの重量ｇで表示するものであり、
打ち込み密度が小さくなるとフィールドの目が粗くな
り、微細なダストが通過し易くなり、フィルター機能が
低下する。また、打ち込み密度が大きくなると目詰まり
生じ、厚くなるのでフィルターとしての特性が損なわれ
るばかりでなく、フィルターに付着する触媒が架橋現象
を起こして粉化し易くなる。以上の理由により、本発明
では打ち込み密度を400〜1000g/cm2,好ましくは600〜90
0g/cm2とした。
するモノフィラメントの重量ｇで表示するものであり、
打ち込み密度が小さくなるとフィールドの目が粗くな
り、微細なダストが通過し易くなり、フィルター機能が
低下する。また、打ち込み密度が大きくなると目詰まり
生じ、厚くなるのでフィルターとしての特性が損なわれ
るばかりでなく、フィルターに付着する触媒が架橋現象
を起こして粉化し易くなる。以上の理由により、本発明
では打ち込み密度を400〜1000g/cm2,好ましくは600〜90
0g/cm2とした。
このように織り上げたフィルターに対して、耐酸性、耐
折性、耐薬品性、耐摩耗性、及び、触媒粒子の付着性を
向上させるために、触媒成分を混在させたフッ化エチレ
ン系樹脂でコーティングすることが好ましい。触媒の付
着性を考慮すると、上記樹脂の含有量は１〜10wt％，好
ましくは４〜8wt％がよい。なお、上記樹脂にカーボン
やシリコーンを加えてもよい。カーボンの含有量は０〜
5wt％好ましくは１〜3wt％がよい。なお、ここで使用す
るカーボンは黒鉛が中心で無定形炭素を含有してもよ
い。シリコーンは上記樹脂と類似の機能を有するので必
ずしも必要としないが、０〜2wt％含有させてもよい。
折性、耐薬品性、耐摩耗性、及び、触媒粒子の付着性を
向上させるために、触媒成分を混在させたフッ化エチレ
ン系樹脂でコーティングすることが好ましい。触媒の付
着性を考慮すると、上記樹脂の含有量は１〜10wt％，好
ましくは４〜8wt％がよい。なお、上記樹脂にカーボン
やシリコーンを加えてもよい。カーボンの含有量は０〜
5wt％好ましくは１〜3wt％がよい。なお、ここで使用す
るカーボンは黒鉛が中心で無定形炭素を含有してもよ
い。シリコーンは上記樹脂と類似の機能を有するので必
ずしも必要としないが、０〜2wt％含有させてもよい。
触媒は酸化チタンに酸化バナジウム及び／又は酸化タン
グステンを併用する。酸化チタンは、粒径0.01〜１μｍ
のアナターゼ型酸化チタン（TiO2）粉末を上記表面処理
液に添加することにより表面処理と同時に担持させる
か、酸化チタン粉末に酸化タングステンを同時に表面処
理液に添加して担持させる。この担持は、フィルターを
上記の表面処理液に浸漬した後、180〜250℃で養生する
ことにより、触媒の付着安定を図る。このようにしてガ
ラス繊維表面に強く付着された酸化チタン等の触媒粒子
は、使用の途中で剥離することが少なくなる。また、メ
タバナジン酸アンモニウム（NH4VO3）及び／又はタング
ステン酸アンモニウム（５（NH4）2O・12WO3・5H2O）
は、シュウ酸水溶液で調製し、上記のフィルターをこの
調製液に浸漬してから、十分に水切りをし、乾燥工程に
移して100〜150℃、好ましくは110〜130℃で乾燥する。
このときのガラス繊維の含水量は200〜400g/m2である。
その後、焼成工程に移し、フィルターの耐熱性を考慮し
て180〜220℃、好ましくは190〜200℃で焼成する。
グステンを併用する。酸化チタンは、粒径0.01〜１μｍ
のアナターゼ型酸化チタン（TiO2）粉末を上記表面処理
液に添加することにより表面処理と同時に担持させる
か、酸化チタン粉末に酸化タングステンを同時に表面処
理液に添加して担持させる。この担持は、フィルターを
上記の表面処理液に浸漬した後、180〜250℃で養生する
ことにより、触媒の付着安定を図る。このようにしてガ
ラス繊維表面に強く付着された酸化チタン等の触媒粒子
は、使用の途中で剥離することが少なくなる。また、メ
タバナジン酸アンモニウム（NH4VO3）及び／又はタング
ステン酸アンモニウム（５（NH4）2O・12WO3・5H2O）
は、シュウ酸水溶液で調製し、上記のフィルターをこの
調製液に浸漬してから、十分に水切りをし、乾燥工程に
移して100〜150℃、好ましくは110〜130℃で乾燥する。
このときのガラス繊維の含水量は200〜400g/m2である。
その後、焼成工程に移し、フィルターの耐熱性を考慮し
て180〜220℃、好ましくは190〜200℃で焼成する。
このようにして得た触媒フィルターは、触媒活性成分と
してTiO2,V2OX（Ｘ＝４〜５）,WOX（Ｘ＝２〜３）を有
し、重量比でTiO2:V2OX:WOX＝90〜95:0〜10:0〜10の組
成比がよく、特に、V2OXは５〜10wt％、WOXは１〜5wt％
がよい。そして、付着量は１〜20wt％，好ましくは５〜
10wt％がよい。
してTiO2,V2OX（Ｘ＝４〜５）,WOX（Ｘ＝２〜３）を有
し、重量比でTiO2:V2OX:WOX＝90〜95:0〜10:0〜10の組
成比がよく、特に、V2OXは５〜10wt％、WOXは１〜5wt％
がよい。そして、付着量は１〜20wt％，好ましくは５〜
10wt％がよい。
また、フィルターに付着した触媒粒子は、ガラス繊維表
面への浸透性と付着性、繊維内部に保持性、さらに酸化
チタン粉末の製造上の制約などを考慮すると、粒子径は
0.01〜１μｍ、好ましくは１μｍ前後がよい。
面への浸透性と付着性、繊維内部に保持性、さらに酸化
チタン粉末の製造上の制約などを考慮すると、粒子径は
0.01〜１μｍ、好ましくは１μｍ前後がよい。
（実施例） 直径6mmのＥガラス繊維モノフィラメント（組成SiO2 52
〜56％,Al2O3 12〜16％,CaO 15〜25％,MgO 0〜６％,B2O
3 8〜13％,Na2O＋K2O 0〜１％）を打ち込み密度850g/m2
で綾織に織り上げてフィルターを作成した。一方、フッ
化エチレン系樹脂４〜8wt％、カーボン１〜5wt％、シリ
コーン１〜3wt％含有する処理液に、平均粒子径0.1μｍ
のアナターゼ型酸化チタンを7wt％を混在させ、これに
上記のフィルターを浸漬し、絞りローラで処理液を除い
てから乾燥した。次に、メタバナジン酸アンモニウム1.
0gを５％シュウ酸水100ccで調製した触媒調製液に、上
記フィルターを浸漬し、110〜130℃で乾燥した。それか
ら、190〜200℃で焼成して触媒フィルターを得た。この
触媒フィルターには、重量比でTiO2/V2O5＝90/10の触媒
成分を3wt％付着していた。なお、触媒粒子径は平均0.1
μｍであった。第２図はこの触媒フィルター表面の触媒
付着状況を示したものである。ガラス繊維のモノフィラ
メント11の表面に酸化チタン粒子12及びカーボン粒子13
を分散させ、テフロン膜14で被覆している。
〜56％,Al2O3 12〜16％,CaO 15〜25％,MgO 0〜６％,B2O
3 8〜13％,Na2O＋K2O 0〜１％）を打ち込み密度850g/m2
で綾織に織り上げてフィルターを作成した。一方、フッ
化エチレン系樹脂４〜8wt％、カーボン１〜5wt％、シリ
コーン１〜3wt％含有する処理液に、平均粒子径0.1μｍ
のアナターゼ型酸化チタンを7wt％を混在させ、これに
上記のフィルターを浸漬し、絞りローラで処理液を除い
てから乾燥した。次に、メタバナジン酸アンモニウム1.
0gを５％シュウ酸水100ccで調製した触媒調製液に、上
記フィルターを浸漬し、110〜130℃で乾燥した。それか
ら、190〜200℃で焼成して触媒フィルターを得た。この
触媒フィルターには、重量比でTiO2/V2O5＝90/10の触媒
成分を3wt％付着していた。なお、触媒粒子径は平均0.1
μｍであった。第２図はこの触媒フィルター表面の触媒
付着状況を示したものである。ガラス繊維のモノフィラ
メント11の表面に酸化チタン粒子12及びカーボン粒子13
を分散させ、テフロン膜14で被覆している。
この触媒フィルターを直径38mmの導管に直角に設置し、
フィルター面積11.3cm2を得た。
フィルター面積11.3cm2を得た。
次に、この導管に、NOX 100ppm、NH3 800ppm（NH3/NOX
＝0.8）、SO2 50ppm,HCl 200ppm,H2O 20％及びふんじん
10g/Nm3含有する230℃の排ガスをガス量１／分で導入
して脱硝試験を行ったところ、脱硝率（NOX除去率）は7
8％以上であり、除塵率は99.9％以上であった。
＝0.8）、SO2 50ppm,HCl 200ppm,H2O 20％及びふんじん
10g/Nm3含有する230℃の排ガスをガス量１／分で導入
して脱硝試験を行ったところ、脱硝率（NOX除去率）は7
8％以上であり、除塵率は99.9％以上であった。
また、700ppmの塩化水素を含有する排ガスを上記の導管
に導入し、触媒フィルターの前段で4g/Nm3Dryの消石灰
粉末を噴射して脱塩化水素試験を行ったところ、塩化水
素濃度を25ppm以下まで低減することができた。
に導入し、触媒フィルターの前段で4g/Nm3Dryの消石灰
粉末を噴射して脱塩化水素試験を行ったところ、塩化水
素濃度を25ppm以下まで低減することができた。
（発明の効果） 本発明は、上記の構成を採用することにより、耐酸性、
耐折性、耐薬品性、耐摩耗性等の優れたフィルターに、
脱硝触媒を確実に付着させることができ、得られた触媒
フィルターを用いて脱硝及び除塵を同時に行うことがで
き、アルカリ性吸収剤を併用するときには酸性ガスも効
果的に除去することができる。
耐折性、耐薬品性、耐摩耗性等の優れたフィルターに、
脱硝触媒を確実に付着させることができ、得られた触媒
フィルターを用いて脱硝及び除塵を同時に行うことがで
き、アルカリ性吸収剤を併用するときには酸性ガスも効
果的に除去することができる。
第１図は本発明の触媒フィルターの製造プロセスを示し
たフロー図であり、第２図は本発明のバグフィルター表
面の触媒の付着状況を示した説明図である。
たフロー図であり、第２図は本発明のバグフィルター表
面の触媒の付着状況を示した説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｊ 35/06 Ｇ (72)発明者 殿村 丈二 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 貝原 裕二 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】太さ３〜15μｍのガラス繊維のモノフィラ
メントを400〜1000g/m2の打ち込み密度で平織、綾織又
は朱子織に織り上げたフィルターを、フッ化エチレン系
樹脂に、必要に応じてカーボン及び／又はシリコーンを
併用して表面処理を施す際に、粒子径0.01〜１μｍの酸
化チタン粉末を混在させて酸化チタンを担持させた後、
酸化バナジウム及び／又は酸化タングステンを担持する
ことを特徴とする触媒フィルターの製造方法。 - 【請求項２】太さ３〜15μｍのガラス繊維のモノフィラ
メントを400〜1000g/m2の打ち込み密度で平織、綾織又
は朱子織に織り上げたフィルターを、フッ化エチレン系
樹脂に、必要に応じてカーボン及び／又はシリコーンを
併用して表面処理を施す際に、粒子径0.01〜１μｍの酸
化チタン粉末に酸化タングステンを混在させて酸化チタ
ン及び酸化タングステンを担持させた後、酸化バナジウ
ムを担持することを特徴とする触媒フィルターの製造方
法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63135649A JPH07114924B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 触媒フィルターの製造方法 |
| AT89730093T ATE114494T1 (de) | 1988-04-08 | 1989-04-04 | Katalysatorfilter, verfahren zur herstellung eines katalysatorfilters und verfahren zur behandlung von verbrennungsgasen mit einem katalysatorfilter. |
| DE68919505T DE68919505T2 (de) | 1988-04-08 | 1989-04-04 | Katalysatorfilter, Verfahren zur Herstellung eines Katalysatorfilters und Verfahren zur Behandlung von Verbrennungsgasen mit einem Katalysatorfilter. |
| EP89730093A EP0336882B1 (en) | 1988-04-08 | 1989-04-04 | Catalyst filter, method for manufacturing a catalyst filter and comprehensive method for treating a combustion exhaust gas using a catalyst filter |
| US07/333,428 US5051391A (en) | 1988-04-08 | 1989-04-04 | Catalyst filter and method for manufacturing a catalyst filter for treating a combustion exhaust gas |
| CA000596054A CA1338286C (en) | 1988-04-08 | 1989-04-07 | Catalyst filter, method for manufacturing a catalyst filter and comprehensive method for treating a combustion exhaust gas using a catalyst filter |
| CA000616974A CA1340720C (en) | 1988-04-08 | 1995-02-21 | Method for treating a combustion exhaust gas using a catalyst filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63135649A JPH07114924B2 (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 触媒フィルターの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01307430A JPH01307430A (ja) | 1989-12-12 |
| JPH07114924B2 true JPH07114924B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=15156733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63135649A Expired - Fee Related JPH07114924B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-06-03 | 触媒フィルターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114924B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03221146A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-09-30 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃焼排ガス処理用触媒フィルタ基材 |
| CN104826387B (zh) * | 2015-04-17 | 2017-01-25 | 成都易态科技有限公司 | 具有脱硝催化作用的过滤元件及其制备方法 |
-
1988
- 1988-06-03 JP JP63135649A patent/JPH07114924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01307430A (ja) | 1989-12-12 |
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