JPH11319583A - 板状触媒エレメントおよび触媒構造体 - Google Patents
板状触媒エレメントおよび触媒構造体Info
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- JPH11319583A JPH11319583A JP10129046A JP12904698A JPH11319583A JP H11319583 A JPH11319583 A JP H11319583A JP 10129046 A JP10129046 A JP 10129046A JP 12904698 A JP12904698 A JP 12904698A JP H11319583 A JPH11319583 A JP H11319583A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 触媒エレメントを薄板化し、これを積層した
触媒構造体の曲げ強度の異方性をなくして所定強度を確
保することができる、触媒エレメントおよび触媒構造体
を提供する。 【解決手段】 無機繊維織布に触媒ペーストを塗布した
板状触媒を折り曲げて平板部と段差部とを交互に設け
た、階段状の段差を多数有する板状触媒エレメントであ
って、無機繊維織布が１枚の無機繊維織布からなり、こ
の無機繊維織布の触媒ペースト塗布面が凸状になる折り
曲げ部の曲率半径をｒA 、凹状になる折り曲げ部の曲率
半径をｒB とした場合、ｒA とｒB の関係が、ｒA ＞ｒ
B であり、かつ折り曲げ部の前後における平板部相互の
段差をｄとした場合、この段差ｄと、曲率半径ｒA との
関係をｒA ≦ｄとする。
触媒構造体の曲げ強度の異方性をなくして所定強度を確
保することができる、触媒エレメントおよび触媒構造体
を提供する。 【解決手段】 無機繊維織布に触媒ペーストを塗布した
板状触媒を折り曲げて平板部と段差部とを交互に設け
た、階段状の段差を多数有する板状触媒エレメントであ
って、無機繊維織布が１枚の無機繊維織布からなり、こ
の無機繊維織布の触媒ペースト塗布面が凸状になる折り
曲げ部の曲率半径をｒA 、凹状になる折り曲げ部の曲率
半径をｒB とした場合、ｒA とｒB の関係が、ｒA ＞ｒ
B であり、かつ折り曲げ部の前後における平板部相互の
段差をｄとした場合、この段差ｄと、曲率半径ｒA との
関係をｒA ≦ｄとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、板状触媒エレメン
トおよび触媒構造体に係り、特に、無機繊維基材に触媒
ペーストを圧延、塗布して作製した板状触媒エレメント
およびこれを積層した触媒構造体であって、通風圧損が
小さく排ガス中のダストが堆積しにくい上、触媒装置全
体を小型化することができる、板状触媒エレメントおよ
び触媒構造体に関する。
トおよび触媒構造体に係り、特に、無機繊維基材に触媒
ペーストを圧延、塗布して作製した板状触媒エレメント
およびこれを積層した触媒構造体であって、通風圧損が
小さく排ガス中のダストが堆積しにくい上、触媒装置全
体を小型化することができる、板状触媒エレメントおよ
び触媒構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】排ガス処理用の触媒、例えばアンモニア
（ＮＨ3 ）を還元剤とした選択的接触還元脱硝法に用い
られる、脱硝触媒の形状としては、例えばハニカム状ま
たは板状が知られている。そのうち、板状の触媒（例え
ば特開昭５４−７９１８８号公報、特開昭５９−７３０
５３号公報等）は通風圧損が小さく、燃焼装置から発生
する灰や煤塵（以下、ダストという）の堆積が少ないと
いう特長を有しており、近年、触媒装置の小型化が図ら
れ、これに伴って触媒板厚の薄板化と触媒間隔の狭ピッ
チ化が求められている。
（ＮＨ3 ）を還元剤とした選択的接触還元脱硝法に用い
られる、脱硝触媒の形状としては、例えばハニカム状ま
たは板状が知られている。そのうち、板状の触媒（例え
ば特開昭５４−７９１８８号公報、特開昭５９−７３０
５３号公報等）は通風圧損が小さく、燃焼装置から発生
する灰や煤塵（以下、ダストという）の堆積が少ないと
いう特長を有しており、近年、触媒装置の小型化が図ら
れ、これに伴って触媒板厚の薄板化と触媒間隔の狭ピッ
チ化が求められている。
【０００３】そこで、このような要請に応えるために、
触媒エレメントの形状を、階段状断面を有するものと
し、触媒積層体（以下、触媒構造体という）におけるガ
ス流速が遅いコーナ部分を極力少なくしてダストの堆積
を抑制し、これによって触媒の薄板化および狭ピッチ化
を可能にしようとする、本発明者の未公知の技術を採用
することが考えられる。図６は、このような階段状断面
を有する触媒エレメント７を積層して触媒枠８に収納し
た触媒構造体である。
触媒エレメントの形状を、階段状断面を有するものと
し、触媒積層体（以下、触媒構造体という）におけるガ
ス流速が遅いコーナ部分を極力少なくしてダストの堆積
を抑制し、これによって触媒の薄板化および狭ピッチ化
を可能にしようとする、本発明者の未公知の技術を採用
することが考えられる。図６は、このような階段状断面
を有する触媒エレメント７を積層して触媒枠８に収納し
た触媒構造体である。
【０００４】しかしながら、このような触媒構造体であ
っても、２枚の無機繊維織布を基材とし、その間に触媒
ペーストを挟んで圧延した、従来の板状触媒エレメント
をそのまま用いたのでは、触媒の薄板化にも自ずと限界
があり、触媒装置の小型化という近年の要請に十分に応
えることはできない。これに対して、１枚の無機繊維織
布に触媒ペーストを圧延した板状触媒であれば、２枚の
織布を用いた触媒に比べて薄板化はより容易となるが、
触媒ペーストを塗布した面と、その裏面とでは性状、す
なわち折り曲げ強度に差異が生じ、特定方向の曲げ強度
が著しく小さくなるという問題が生じる。図７は、１枚
の無機繊維織布に触媒ペーストを圧延、塗布した板状触
媒に荷重をかけた場合の説明図である。図７において触
媒塗布面（無機繊維織布５が触媒成分９で覆われた面）
に荷重を掛けた場合（ａ）と、その裏面（織布５が露出
した面）に荷重を掛けた場合（ｂ）とでは、触媒を同じ
ように湾曲させるためには、触媒塗布面が凸状になるよ
うに荷重を掛けた方（ｂ）が少ない荷重で済むこと、す
なわち触媒塗布面が凸状になるように折り曲げた場合の
折り曲げ強度は、触媒塗布面が凹状になるように折り曲
げた場合の折り曲げ強度よりも小さいことが分かる。従
って、このような触媒エレメントを同じ向きに多数積層
して触媒構造体とした場合、該触媒構造体における特定
方向の曲げ強度が弱くなるという問題が生じる。
っても、２枚の無機繊維織布を基材とし、その間に触媒
ペーストを挟んで圧延した、従来の板状触媒エレメント
をそのまま用いたのでは、触媒の薄板化にも自ずと限界
があり、触媒装置の小型化という近年の要請に十分に応
えることはできない。これに対して、１枚の無機繊維織
布に触媒ペーストを圧延した板状触媒であれば、２枚の
織布を用いた触媒に比べて薄板化はより容易となるが、
触媒ペーストを塗布した面と、その裏面とでは性状、す
なわち折り曲げ強度に差異が生じ、特定方向の曲げ強度
が著しく小さくなるという問題が生じる。図７は、１枚
の無機繊維織布に触媒ペーストを圧延、塗布した板状触
媒に荷重をかけた場合の説明図である。図７において触
媒塗布面（無機繊維織布５が触媒成分９で覆われた面）
に荷重を掛けた場合（ａ）と、その裏面（織布５が露出
した面）に荷重を掛けた場合（ｂ）とでは、触媒を同じ
ように湾曲させるためには、触媒塗布面が凸状になるよ
うに荷重を掛けた方（ｂ）が少ない荷重で済むこと、す
なわち触媒塗布面が凸状になるように折り曲げた場合の
折り曲げ強度は、触媒塗布面が凹状になるように折り曲
げた場合の折り曲げ強度よりも小さいことが分かる。従
って、このような触媒エレメントを同じ向きに多数積層
して触媒構造体とした場合、該触媒構造体における特定
方向の曲げ強度が弱くなるという問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
先行技術の問題点を解決し、触媒エレメントをできるだ
け薄板化し、かつこれを積層した触媒構造体の曲げ強度
の異方性をなくすことができる、板状触媒エレメントお
よび触媒構造体を提供することにある。
先行技術の問題点を解決し、触媒エレメントをできるだ
け薄板化し、かつこれを積層した触媒構造体の曲げ強度
の異方性をなくすことができる、板状触媒エレメントお
よび触媒構造体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）無機繊維織布に触媒ペーストを塗布した板状触媒
を折り曲げて平板部と段差部とを交互に設けた、階段状
の段差を多数有する板状触媒エレメントであって、前記
無機繊維織布が１枚の無機繊維織布からなり、該無機繊
維織布の触媒ペースト塗布面が凸状になる折り曲げ部の
曲率半径をｒA 、凹状になる折り曲げ部の曲率半径をｒ
B とした場合、ｒA とｒB の関係が、ｒA ＞ｒB であ
り、かつ前記折り曲げ部の前後における平板部相互の段
差（以下、ピッチという）をｄとした場合、前記曲率半
径ｒA と段差ｄの関係が、 ｒA ≦ｄ であることを特徴とする板状触媒エレメント。
め、本願で特許請求する発明は以下のとおりである。 （１）無機繊維織布に触媒ペーストを塗布した板状触媒
を折り曲げて平板部と段差部とを交互に設けた、階段状
の段差を多数有する板状触媒エレメントであって、前記
無機繊維織布が１枚の無機繊維織布からなり、該無機繊
維織布の触媒ペースト塗布面が凸状になる折り曲げ部の
曲率半径をｒA 、凹状になる折り曲げ部の曲率半径をｒ
B とした場合、ｒA とｒB の関係が、ｒA ＞ｒB であ
り、かつ前記折り曲げ部の前後における平板部相互の段
差（以下、ピッチという）をｄとした場合、前記曲率半
径ｒA と段差ｄの関係が、 ｒA ≦ｄ であることを特徴とする板状触媒エレメント。
【０００７】（２）前記触媒ペースト塗布面が凸状にな
る折り曲げ部および凹状になる折り曲げ部の折り曲げ角
がそれぞれ９０°±１０°であることを特徴とする上記
（１）に記載の板状触媒エレメント。 （３）上記（１）または（２）に記載の板状触媒エレメ
ントを、隣接する触媒エレメント相互における表面と裏
面がそれぞれ逆になるように多数積層したことを特徴と
する触媒構造体。
る折り曲げ部および凹状になる折り曲げ部の折り曲げ角
がそれぞれ９０°±１０°であることを特徴とする上記
（１）に記載の板状触媒エレメント。 （３）上記（１）または（２）に記載の板状触媒エレメ
ントを、隣接する触媒エレメント相互における表面と裏
面がそれぞれ逆になるように多数積層したことを特徴と
する触媒構造体。
【０００８】本発明においては、触媒エレメントを薄板
化するために、１枚の無機繊維織布に触媒ペーストを圧
延、塗布して板状触媒を構成し、該板状触媒を折り曲げ
て平板部と段差部とを交互に設けて階段状段差を多数有
する板状触媒エレメントとする。このような１枚の無機
繊維織布に触媒ペーストを塗布した板状触媒において
は、触媒塗布面（無機繊維織布が触媒で覆われた面）
と、その反対側の、無機繊維織布が露出した面とで曲げ
強度の差が生じるので、階段状段差を設ける際の折り曲
げ部の曲率半径を規定する。すなわち、本発明において
は、触媒塗布面が凸状となる折り曲げ部の曲率半径ｒA
と、凹状となる折り曲げ部の曲率半径ｒB との関係をｒ
A ＞ｒB とする。また、階段状段差、すなわち折り曲げ
部の前後における平板部相互の段差（ピッチ）をｄとし
た場合、この段差ｄと前記触媒塗布面が凸状になる折り
曲げ部の曲率半径ｒA の関係を、ｒA ≦ｄとする。これ
によって触媒表面に亀裂を生じることなく、階段状段差
を多数有する板状触媒エレメントが得られる。
化するために、１枚の無機繊維織布に触媒ペーストを圧
延、塗布して板状触媒を構成し、該板状触媒を折り曲げ
て平板部と段差部とを交互に設けて階段状段差を多数有
する板状触媒エレメントとする。このような１枚の無機
繊維織布に触媒ペーストを塗布した板状触媒において
は、触媒塗布面（無機繊維織布が触媒で覆われた面）
と、その反対側の、無機繊維織布が露出した面とで曲げ
強度の差が生じるので、階段状段差を設ける際の折り曲
げ部の曲率半径を規定する。すなわち、本発明において
は、触媒塗布面が凸状となる折り曲げ部の曲率半径ｒA
と、凹状となる折り曲げ部の曲率半径ｒB との関係をｒ
A ＞ｒB とする。また、階段状段差、すなわち折り曲げ
部の前後における平板部相互の段差（ピッチ）をｄとし
た場合、この段差ｄと前記触媒塗布面が凸状になる折り
曲げ部の曲率半径ｒA の関係を、ｒA ≦ｄとする。これ
によって触媒表面に亀裂を生じることなく、階段状段差
を多数有する板状触媒エレメントが得られる。
【０００９】以下、図１〜３を用いて本発明の原理を説
明する。図１は、板状触媒１を折り曲げた場合の、凸状
の折り曲げ部の外側が延びた状況を示す説明図である。
図１において、折り曲げ部の外側（外周）の長さをＬ1
とした場合、Ｌ1 は２π（ｒ＋ｄｒ）／４で表される。
他方、元々の長さをＬ0 とした場合、Ｌ0 は２π（ｒ＋
ｄｒ／２）／４で表される。
明する。図１は、板状触媒１を折り曲げた場合の、凸状
の折り曲げ部の外側が延びた状況を示す説明図である。
図１において、折り曲げ部の外側（外周）の長さをＬ1
とした場合、Ｌ1 は２π（ｒ＋ｄｒ）／４で表される。
他方、元々の長さをＬ0 とした場合、Ｌ0 は２π（ｒ＋
ｄｒ／２）／４で表される。
【００１０】従って、折り曲げ部の外周の延び幅は、Ｌ
1 −Ｌ0 ＝πｄｒ／４、延び率は、 （Ｌ1 −Ｌ0 ）／Ｌ0 ＝（πｄｒ／４）／〔２π（ｒ＋
ｄｒ／２）／４〕＝ｄｒ／（２ｒ＋ｄｒ）＝１／（２ｒ
／ｄｒ＋１） となり、ｄｒ≪ｒの場合、（Ｌ1 −Ｌ0 ）／Ｌ0 ≒ｄｒ
／２ｒで表される。
1 −Ｌ0 ＝πｄｒ／４、延び率は、 （Ｌ1 −Ｌ0 ）／Ｌ0 ＝（πｄｒ／４）／〔２π（ｒ＋
ｄｒ／２）／４〕＝ｄｒ／（２ｒ＋ｄｒ）＝１／（２ｒ
／ｄｒ＋１） となり、ｄｒ≪ｒの場合、（Ｌ1 −Ｌ0 ）／Ｌ0 ≒ｄｒ
／２ｒで表される。
【００１１】すなわち、外周の延び率は板状触媒の厚さ
ｄｒを曲率半径ｒで割った値に比例する。従って、触媒
の厚さが一定の場合、曲率半径ｒが小さいほど、折り曲
げ部の外周の延び率は大きくなり、折り曲げ部の曲率半
径が大きくなればなるほど、上記折り曲げ部の外周の延
び率は相対的に小さくなり、折り曲げ部に亀裂が生じる
ことによる強度低下を防止できる。
ｄｒを曲率半径ｒで割った値に比例する。従って、触媒
の厚さが一定の場合、曲率半径ｒが小さいほど、折り曲
げ部の外周の延び率は大きくなり、折り曲げ部の曲率半
径が大きくなればなるほど、上記折り曲げ部の外周の延
び率は相対的に小さくなり、折り曲げ部に亀裂が生じる
ことによる強度低下を防止できる。
【００１２】本発明が対象とする、１枚の無機繊維織布
に触媒ペーストを塗布した板状触媒においては、特に触
媒塗布面が凸状になるように折り曲げた部分の折り曲げ
強度が弱くなるが、折り曲げ部の曲率半径を大きくすれ
ば亀裂の発生を防止して保形性を確保することができ
る。一方、無機繊維織布が一部露出した面（裏面）が凸
状になるように折り曲げた部分においては、繊維が凸面
側にあるために曲率半径が小さくても亀裂が入ることは
なく、保形性が低下することもない。裏面が凸状になる
折り曲げ部分であっても曲率半径は大きい方が好ましい
が、触媒のピッチｄを一定にしようとすれば、上述した
ように、触媒塗布面が凸状になるように折り曲げた部分
の曲率半径を大きくする必要があるために、裏面が凸状
になるように折り曲げた部分の曲率半径を相対的に小さ
くする必要がある。従って本発明においては、触媒塗布
面を凸状に折り曲げた部分の曲率半径ｒA と凹状に折り
曲げた部分（裏面を凸状に折り曲げた部分）の曲率半径
ｒB との関係をｒA ＞ｒB とする。
に触媒ペーストを塗布した板状触媒においては、特に触
媒塗布面が凸状になるように折り曲げた部分の折り曲げ
強度が弱くなるが、折り曲げ部の曲率半径を大きくすれ
ば亀裂の発生を防止して保形性を確保することができ
る。一方、無機繊維織布が一部露出した面（裏面）が凸
状になるように折り曲げた部分においては、繊維が凸面
側にあるために曲率半径が小さくても亀裂が入ることは
なく、保形性が低下することもない。裏面が凸状になる
折り曲げ部分であっても曲率半径は大きい方が好ましい
が、触媒のピッチｄを一定にしようとすれば、上述した
ように、触媒塗布面が凸状になるように折り曲げた部分
の曲率半径を大きくする必要があるために、裏面が凸状
になるように折り曲げた部分の曲率半径を相対的に小さ
くする必要がある。従って本発明においては、触媒塗布
面を凸状に折り曲げた部分の曲率半径ｒA と凹状に折り
曲げた部分（裏面を凸状に折り曲げた部分）の曲率半径
ｒB との関係をｒA ＞ｒB とする。
【００１３】図２は、板状触媒１を折り曲げた場合の曲
率半径ｒとピッチｄおよび折り曲げ角度との関係を示す
図である。図２において、触媒を凸状に折り曲げた部分
Ａの曲率半径ｒは、折り曲げ前後における平板部２相互
の間隔、すなわち板状触媒のピッチｄと同じかそれより
も小さくする必要があり、本発明においては、最も大き
い曲率半径である、触媒塗布面を凸状に折り曲げた部分
の曲率半径ｒA と上記ピッチｄとの関係をｒA ≦ｄとす
る。
率半径ｒとピッチｄおよび折り曲げ角度との関係を示す
図である。図２において、触媒を凸状に折り曲げた部分
Ａの曲率半径ｒは、折り曲げ前後における平板部２相互
の間隔、すなわち板状触媒のピッチｄと同じかそれより
も小さくする必要があり、本発明においては、最も大き
い曲率半径である、触媒塗布面を凸状に折り曲げた部分
の曲率半径ｒA と上記ピッチｄとの関係をｒA ≦ｄとす
る。
【００１４】また、図３は、板状触媒１における触媒の
折り曲げ角と、該折り曲げ部分に荷重を掛けた場合の応
力の作用方向の関係を示す説明図である。図において、
折り曲げ角が９０°からはずれると、図３（ｂ）に示し
たように、触媒の平板部２に対する垂直方向の応力（＝
荷重）が、触媒のピッチｄを小さくする方向、すなわち
触媒を変形させる方向に作用するため、触媒の幅方向の
寸法精度が低下する。このような不都合を回避するため
には、図３（ａ）に示したように、折り曲げ角度は９０
°にできる限り近いことが必要となり、本発明において
は、触媒を変形させる応力を、垂直方向の応力に較べて
充分小さくするために、前記折り曲げ角度を９０°±１
０°、より好ましくは９０°±５°とする。折り曲げ角
が９０°±１０°の範囲であれば従来と同等の寸法精度
で板状触媒を製造することができる。
折り曲げ角と、該折り曲げ部分に荷重を掛けた場合の応
力の作用方向の関係を示す説明図である。図において、
折り曲げ角が９０°からはずれると、図３（ｂ）に示し
たように、触媒の平板部２に対する垂直方向の応力（＝
荷重）が、触媒のピッチｄを小さくする方向、すなわち
触媒を変形させる方向に作用するため、触媒の幅方向の
寸法精度が低下する。このような不都合を回避するため
には、図３（ａ）に示したように、折り曲げ角度は９０
°にできる限り近いことが必要となり、本発明において
は、触媒を変形させる応力を、垂直方向の応力に較べて
充分小さくするために、前記折り曲げ角度を９０°±１
０°、より好ましくは９０°±５°とする。折り曲げ角
が９０°±１０°の範囲であれば従来と同等の寸法精度
で板状触媒を製造することができる。
【００１５】本発明において、階段状段差を有する触媒
エレメントを積層してユニット化する際、隣接する触媒
エレメント相互間における触媒の表裏がそれぞれ逆にな
るように積層することが好ましい。全ての触媒を同じ方
向に配置すると、触媒構造体が、特定方向の荷重に対す
る曲げ強度に対しては強いが、その反対方向の荷重には
弱いという特性を有することになるからである。また、
本発明において、触媒構造体におけるガス流路断面を均
一なものとするために、例えば各エレメントの端部を少
しづつずらして積層することが好ましい。
エレメントを積層してユニット化する際、隣接する触媒
エレメント相互間における触媒の表裏がそれぞれ逆にな
るように積層することが好ましい。全ての触媒を同じ方
向に配置すると、触媒構造体が、特定方向の荷重に対す
る曲げ強度に対しては強いが、その反対方向の荷重には
弱いという特性を有することになるからである。また、
本発明において、触媒構造体におけるガス流路断面を均
一なものとするために、例えば各エレメントの端部を少
しづつずらして積層することが好ましい。
【００１６】本発明において、触媒の厚さを曲率半径で
割った値（ｄｒ／ｒ）を一定にすれば、触媒の板厚を薄
くすることにより狭ピッチ化しても、板状触媒の曲げ強
度を低下させることなく、触媒装置の小型化を図ること
ができる。なお、本発明において、無機繊維織布として
は、例えばガラス繊維織布が、その形状としては、例え
ば金網状のものが使用されるが、特にこれに限定するも
のではない。
割った値（ｄｒ／ｒ）を一定にすれば、触媒の板厚を薄
くすることにより狭ピッチ化しても、板状触媒の曲げ強
度を低下させることなく、触媒装置の小型化を図ること
ができる。なお、本発明において、無機繊維織布として
は、例えばガラス繊維織布が、その形状としては、例え
ば金網状のものが使用されるが、特にこれに限定するも
のではない。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施例１ 繊維径６μｍのＥガラス繊維８００本の撚糸を、繊維束
の間隔２．５mmの粗さで絡み織した網状物（幅５００mm
×長さ３６０ｍ、厚さ０．２５mm）を、シリカゾル（シ
リカ含有量２０重量パーセント）、チタニアおよびポリ
ビニルアルコールを５０：５０：１の重量比で混合した
強化液に含浸した後、１５０℃で２時間乾燥することに
よって強化して触媒基材とした。
の間隔２．５mmの粗さで絡み織した網状物（幅５００mm
×長さ３６０ｍ、厚さ０．２５mm）を、シリカゾル（シ
リカ含有量２０重量パーセント）、チタニアおよびポリ
ビニルアルコールを５０：５０：１の重量比で混合した
強化液に含浸した後、１５０℃で２時間乾燥することに
よって強化して触媒基材とした。
【００１８】一方、チタニア粉末（比表面積約１００ｍ
2 ／ｇ）とモリブデン酸アンモニウム、およびメタバナ
ジン酸アンモニウムをＴｉ／Ｍｏ／Ｖ＝９３／５／２に
なるように秤量し、チタニア粉末に対して６０重量パー
セントの水を加え、３０分間ニーダで混練した後、原料
のチタニア粉末に対して１５重量パーセントの割合で繊
維径２．８μｍのシリカアルミナ繊維を同時に加え、さ
らに３０分間混練を行って触媒ペーストとした。
2 ／ｇ）とモリブデン酸アンモニウム、およびメタバナ
ジン酸アンモニウムをＴｉ／Ｍｏ／Ｖ＝９３／５／２に
なるように秤量し、チタニア粉末に対して６０重量パー
セントの水を加え、３０分間ニーダで混練した後、原料
のチタニア粉末に対して１５重量パーセントの割合で繊
維径２．８μｍのシリカアルミナ繊維を同時に加え、さ
らに３０分間混練を行って触媒ペーストとした。
【００１９】得られた触媒ペースト６を、図４に示した
ような一対の触媒塗布ローラ４を用い、あらかじめ調製
した上記無機繊維織布５、１枚の表面に厚さが０．５mm
となるように圧延、塗布し、その後、平板部２の幅が２
５mm、ピッチが３mm、触媒塗布面が凸状に折り曲げられ
た折り曲げ部３の曲率半径を２mm、裏面が凸になるよう
に折り曲げられた折り曲げ部の曲率半径を０．３mmと
し、曲げ角度がそれぞれ直角になるように成形して触媒
エレメントとした。得られた触媒エレメント１ａを、図
５に示したように、隣接するエレメント相互間でそれぞ
れ表裏が逆となるように、かつ順次一方端から５mmづつ
ずれるように多数積層してユニット化した後、５００℃
で２時間焼成して触媒構造体とした。
ような一対の触媒塗布ローラ４を用い、あらかじめ調製
した上記無機繊維織布５、１枚の表面に厚さが０．５mm
となるように圧延、塗布し、その後、平板部２の幅が２
５mm、ピッチが３mm、触媒塗布面が凸状に折り曲げられ
た折り曲げ部３の曲率半径を２mm、裏面が凸になるよう
に折り曲げられた折り曲げ部の曲率半径を０．３mmと
し、曲げ角度がそれぞれ直角になるように成形して触媒
エレメントとした。得られた触媒エレメント１ａを、図
５に示したように、隣接するエレメント相互間でそれぞ
れ表裏が逆となるように、かつ順次一方端から５mmづつ
ずれるように多数積層してユニット化した後、５００℃
で２時間焼成して触媒構造体とした。
【００２０】実施例２ 触媒エレメントにおける各折り曲げ部の折り曲げ角をそ
れぞれ１００°とした以外は上記実施例１と同様の条件
で触媒エレメントを調製し、同様にユニット化して触媒
構造体とした。 比較例１ 触媒エレメントにおける各折り曲げ部の折り曲げ角をそ
れぞれ６０°とした以外は上記実施例１と同様にして触
媒エレメントを調製し、同様にユニット化して触媒構造
体とした。
れぞれ１００°とした以外は上記実施例１と同様の条件
で触媒エレメントを調製し、同様にユニット化して触媒
構造体とした。 比較例１ 触媒エレメントにおける各折り曲げ部の折り曲げ角をそ
れぞれ６０°とした以外は上記実施例１と同様にして触
媒エレメントを調製し、同様にユニット化して触媒構造
体とした。
【００２１】比較例２ 触媒エレメントにおける各折り曲げ部の折り曲げ角をそ
れぞれ１２０°とした以外は上記実施例１と同様にして
触媒エレメントを調製し、同様にユニット化して触媒構
造体とした。 比較例３ 触媒塗布面を凸状に折り曲げた部分の曲率半径を０．３
mm、その裏面を凸状に折り曲げた部分の曲率半径を２mm
とした以外は上記実施例１と同様の条件で触媒エレメン
トを調製し、同様にユニット化して触媒構造体とした。
れぞれ１２０°とした以外は上記実施例１と同様にして
触媒エレメントを調製し、同様にユニット化して触媒構
造体とした。 比較例３ 触媒塗布面を凸状に折り曲げた部分の曲率半径を０．３
mm、その裏面を凸状に折り曲げた部分の曲率半径を２mm
とした以外は上記実施例１と同様の条件で触媒エレメン
トを調製し、同様にユニット化して触媒構造体とした。
【００２２】実施例１、２および比較例１〜３で得られ
た触媒構造体が、ユニット化できるかどうかを積層状態
の目視観察で比較したところ、比較例１、２および３で
は触媒エレメントにおける折り曲げ部分が潰れており、
触媒ユニットの上部に隙間が生じていたが、実施例１お
よび２の触媒では全くそのような隙間は見られず、触媒
エレメントにおける折り曲げ部分の潰れは認められなか
った。
た触媒構造体が、ユニット化できるかどうかを積層状態
の目視観察で比較したところ、比較例１、２および３で
は触媒エレメントにおける折り曲げ部分が潰れており、
触媒ユニットの上部に隙間が生じていたが、実施例１お
よび２の触媒では全くそのような隙間は見られず、触媒
エレメントにおける折り曲げ部分の潰れは認められなか
った。
【００２３】
【発明の効果】本願の請求項１記載の発明によれば、１
枚の無機繊維織布に触媒ペーストを塗布した板状触媒を
折り曲げて平板部と段差部を交互に設けた触媒エレメン
トにおける、触媒塗布面が凸状になる折り曲げ部の曲率
半径をｒA 、凹状になる折り曲げ部の曲率半径をｒB と
した場合、ｒA とｒB の関係をｒA ＞ｒB とし、かつ前
記折り曲げ部の前後における平板部相互の段差をｄとし
た場合、ｒA とｄの関係をｒA ≦ｄとしたことにより、
従来よりも薄くてピッチの小さい板状触媒エレメント
を、曲げ強度を低下させることなく容易に製作できるの
で、触媒装置の小型化の要請にも十分に対応することが
できる。また、無機繊維織布が１枚であるため、同じ枚
数製作した際の原材料使用量および廃棄物の発生量を低
減できるので、製造コストの上昇を抑制できる。
枚の無機繊維織布に触媒ペーストを塗布した板状触媒を
折り曲げて平板部と段差部を交互に設けた触媒エレメン
トにおける、触媒塗布面が凸状になる折り曲げ部の曲率
半径をｒA 、凹状になる折り曲げ部の曲率半径をｒB と
した場合、ｒA とｒB の関係をｒA ＞ｒB とし、かつ前
記折り曲げ部の前後における平板部相互の段差をｄとし
た場合、ｒA とｄの関係をｒA ≦ｄとしたことにより、
従来よりも薄くてピッチの小さい板状触媒エレメント
を、曲げ強度を低下させることなく容易に製作できるの
で、触媒装置の小型化の要請にも十分に対応することが
できる。また、無機繊維織布が１枚であるため、同じ枚
数製作した際の原材料使用量および廃棄物の発生量を低
減できるので、製造コストの上昇を抑制できる。
【００２４】本願の請求項２記載の発明によれば、前記
触媒塗布面が凸状になる折り曲げ部および凹状になる折
り曲げ部の折り曲げ角をそれぞれ９０°±１０°とした
ことをにより、上記発明の効果に加え、触媒を積層した
際の変形が防止されて幅方向の寸法精度が向上する。本
願の請求項３記載の発明によれば、触媒エレメントを、
隣接する触媒エレメント相互における表面と裏面がそれ
ぞれ逆になるように多数積層して触媒構造体としたこと
により、触媒構造体の各方向の荷重に対する曲げ強度を
均一化することができる。
触媒塗布面が凸状になる折り曲げ部および凹状になる折
り曲げ部の折り曲げ角をそれぞれ９０°±１０°とした
ことをにより、上記発明の効果に加え、触媒を積層した
際の変形が防止されて幅方向の寸法精度が向上する。本
願の請求項３記載の発明によれば、触媒エレメントを、
隣接する触媒エレメント相互における表面と裏面がそれ
ぞれ逆になるように多数積層して触媒構造体としたこと
により、触媒構造体の各方向の荷重に対する曲げ強度を
均一化することができる。
【図１】本発明の原理を示す説明図。
【図２】本発明の原理を示す説明図。
【図３】本発明の原理を示す説明図。
【図４】無機繊維織布への触媒ペーストの塗布方法を示
す説明図。
す説明図。
【図５】本発明の一実施例における触媒構造体の一部を
示す図。
示す図。
【図６】先行技術の触媒構造体の断面構造を示す説明
図。
図。
【図７】１枚の無機繊維織布に触媒ペーストを塗布した
触媒エレメントの曲げ強度を示す説明図。
触媒エレメントの曲げ強度を示す説明図。
１…板状触媒、１ａ…触媒エレメント、２…平板部、３
…折り曲げ部、４…塗布ローラ、５…無機繊維織布、６
…触媒ペースト、７…触媒エレメント、８…触媒枠、９
…触媒成分。
…折り曲げ部、４…塗布ローラ、５…無機繊維織布、６
…触媒ペースト、７…触媒エレメント、８…触媒枠、９
…触媒成分。
Claims (3)
- 【請求項１】 無機繊維織布に触媒ペーストを塗布した
板状触媒を折り曲げて平板部と段差部とを交互に設け
た、階段状の段差を多数有する板状触媒エレメントであ
って、前記無機繊維織布が、１枚の無機繊維織布からな
り、該無機繊維織布の触媒ペースト塗布面が凸状になる
折り曲げ部の曲率半径をｒA 、凹状になる折り曲げ部の
曲率半径をｒB とした場合、ｒA とｒB の関係が、 ｒA ＞ｒB であり、かつ前記折り曲げ部の前後における
平板部相互の段差をｄとした場合、前記曲率半径ｒA と
段差ｄの関係が、 ｒA ≦ｄ であることを特徴とする板状触媒エレメント。 - 【請求項２】 前記触媒ペースト塗布面が凸状になる折
り曲げ部および凹状になる折り曲げ部の折り曲げ角がそ
れぞれ９０°±１０°であることを特徴とする請求項１
に記載の板状触媒エレメント。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の触媒エレメン
トを、隣接する触媒エレメント相互における表面と裏面
がそれぞれ逆になるように多数積層したことを特徴とす
る触媒構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10129046A JPH11319583A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 板状触媒エレメントおよび触媒構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10129046A JPH11319583A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 板状触媒エレメントおよび触媒構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11319583A true JPH11319583A (ja) | 1999-11-24 |
Family
ID=14999756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10129046A Pending JPH11319583A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 板状触媒エレメントおよび触媒構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11319583A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113790981A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-12-14 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种表征scr脱硝催化剂机械强度的装置及方法 |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP10129046A patent/JPH11319583A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113790981A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-12-14 | 苏州西热节能环保技术有限公司 | 一种表征scr脱硝催化剂机械强度的装置及方法 |
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