JPH1157497A - 窒素酸化物除去用板状触媒の製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 触媒ペーストの無駄を防止し、製造コストを
低減することができる板状触媒の製造方法を提供する。 【解決手段】 表面にアルミ溶射された所定形状の成形
板状基材１を、含浸槽４の脱硝触媒成分液中に浸漬し、
これを引上げる際または引上げ後に衝撃ハンマ５により
衝撃を与え、余分の触媒成分液を除去して含浸槽内に落
下、回収したのち乾燥し、乾燥後の成形基材７を枠体内
に積層して収納し、枠体とともに焼成炉で焼成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中の窒素酸
化物除去用板状触媒の製造方法および装置に係り、特に
板状基材を触媒原料スラリ中に浸漬して該スラリを担持
させるとともに、余分なスラリを回収し、さらに触媒ス
ラリ担持後の板状基材を均一かつ効果的に焼成する窒素
酸化物除去用板状触媒の製造方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、公害防止の点より各種燃焼設備か
らの排ガスを浄化することが望まれている。特に排ガス
中の窒素酸化物を除去するためにいろいろな手段方法が
考えられ実用化されている。その１つとして排ガス中に
アンモニアを混合したのち、この排ガスを触媒層中に導
き、排ガス中の窒素酸化物を窒素と水に還元する方法が
広く行われている。

【０００３】その触媒にはハニカム形状、板状、粒状と
種々な形状のものが使用されているのが現状であるが、
触媒装置を排ガスが通過する際の圧力損失を小さくし、
かつ排ガス中の煤塵が触媒表面に堆積するのを軽減する
ため、板状触媒を排ガスの流れに平行に所定間隔で、か
つ流路に垂直に配置する方法が採用されている。板状触
媒としては、触媒の接触面積を大きくする目的で厚さ
０．５〜１．２mm程度のものが使用され、使用する際の
排ガス温度が２５０〜５００℃であることから、強度上
鉄やステンレス鋼の薄板の触媒用基板を用い、その上に
脱硝用触媒成分を担持し、乾燥後焼成したものが使用さ
れる。また、燃焼排ガス中には硫黄酸化物を含む場合が
多いので、基板にはステンレス鋼の薄板を加工したパン
チングメタルやエキスパンドメタルが多く使われる。

【０００４】図４および５にパンチングメタルの平面図
および断面図、図６および７にラス加工したエキスパン
ドメタルの薄板の平面図および断面図を示す。また図８
に金属板にラス加工を施す工程を示す。ラス加工によっ
て金属板は、例えば厚さが約３倍、長さが約１．６倍に
拡大されるので、厚さ約１mmの基板を得るために基材材
料として厚さ０．３mmのステンレス鋼板を用いる。ラス
加工は交互の千鳥状切り込みを入れる工程（ａ）と、切
り込み方向に対して直角方向に引張る工程（ｂ）とから
なり、加工後は図９および図１０に示すような多数の開
口孔を有する３次元的な構造を持つようになる。ラス加
工板の空隙率は一般に７０〜８０％である。

【０００５】なお、ラス加工基板の表面積を増し、担持
した触媒の剥離を防ぐため、あらかじめ基板にアルミニ
ウム材を、２０％の酸素分圧雰囲気で電気アークにより
溶射する場合もある。次に、アルミ溶射したステンレス
薄板のエキスパンドメタルに触媒成分を塗布する従来方
法を図１１に示す。図１１においてエキスパンドメタル
１１は上下一対の塗布ローラ１３の間に図中左方より供
給され、ペースト状の触媒成分１２がエキスパンドメタ
ルの進行方向とほぼ直角な幅方向にわたって供給され
る。なお、エキスパンドメタルの上下にはローラ１３へ
の触媒ペーストの付着を防止する付着防止用シート１４
が塗布ローラ１３との間にガイドローラ１５を介して供
給される。触媒ペースト１２は上下の塗布ローラ１３に
よって圧延される際に、エキスパンドメタルの上面に展
延されるとともに、エキスパンドメタルに開けられた多
数の開口を通してメタル下面に沿っても展延され、該メ
タルの上下両面を被覆し、空隙内を満たす。これにより
触媒ペーストはエキスパンドメタルにしっかりと付着す
る。

【０００６】触媒ペーストを塗布したエキスパンドメタ
ルは所定長に切断され、成形装置にて、例えば図１２に
示すように横断面が直線部と折り曲げ部を交互に有する
単位板状体８ａ、８ｂ…となる。これら単位板状体を乾
燥した後、焼成炉にて焼成して単位板状触媒が得られ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術では
触媒用基板に触媒ペーストを塗布する際に、高価な触媒
ペーストが付着防止用シートに付着したまま廃棄される
という問題があり製造コストの上昇となる。また、付着
防止用シートに付着した触媒ペーストを回収するとして
も、回収コストがかかるという問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本願で特許請求される発明は以下のとおりである。 （１）板状基材に触媒成分を担持した窒素酸化物除去用
板状触媒の製造方法において、表面に凹凸の粗面を形成
した板状成形体を含浸槽内の脱硝用触媒成分液中に浸漬
し、これを引上げこの成形体に衝撃を与えて余分な触媒
成分を除去回収したのち乾燥し、該乾燥した成形体を枠
体内に積層して収納し、収納した成形体を枠体とともに
焼成することを特徴とする窒素酸化物除去用板状触媒の
製造方法。

【０００９】（２）板状基材に触媒成分を担持した窒素
酸化物除去用板状触媒の製造装置において、アルミ溶射
により粗面を形成した板状のエキスパンドメタルもしく
はパンチングメタルを所定形状に成形する手段、または
板状のエキスパンドメタルもしくはパンチングメタルを
所定形状に成形した後アルミ溶射する手段と、前記粗面
を形成した成形体を脱硝用触媒成分含浸槽内に浸漬した
後取出す手段と、上記取出し中または取出された成形体
から余分の触媒成分を除去し含浸槽に回収する衝撃手段
と、余分の触媒成分を除去した後の成形体を乾燥する乾
燥手段と、乾燥成形体を枠体内に積層、収納して焼成手
段に移送する手段と、前記積層された成形体表面に沿う
方向に焼成ガスを流して成形体を焼成する焼成手段とを
備えたことを特徴とする窒素酸化物除去用板状触媒の製
造装置。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の具体的実施例を図１、図
２、図３を用いて説明する。本発明を実施するに際し、
まずステンレス鋼薄板のエキスパンドメタルを、図２に
示すような横断面が直線部とＳ字状またはＺ状曲げ部
（他の形状でもよい）を交互に有する単位板状体に成形
する。成形作業は、例えば上下一対の成形型の間にエキ
スパンドメタルをはさんでプレス成形することにより行
われる。次いで、この成形された板状体表面に、約２０
％の酸素雰囲気中で電気アーク方式によりアルミニウム
を溶射して酸化アルミニウム皮膜の凹凸を形成する。こ
のようにして得られた単位板状基材１を図１の吊下げコ
ンベア２のハンガー３に吊下げ、矢印の方向に移動させ
て含浸槽４に導き、触媒成分を水中に懸濁させた液を満
たした含浸槽４の中を通過させることにより触媒成分を
塗布し、引上げた後、Ｂ位置で例えばエアーシリンダを
利用したハンマ５で衝撃を与える。この衝撃により余分
な触媒成分液をはじき飛ばし、必要なだけの触媒成分を
板状基材上に残す。はじき飛ばされた触媒成分液は含浸
槽に容易に回収される。触媒成分が塗布された板状体は
図示省略した乾燥工程にて１２０〜１８０℃の雰囲気中
で乾燥されたのち、ハンガー３から外される。

【００１１】ハンガーから外された板状体７は、図３に
示すように金属製枠体６の中に所要枚数組込まれ積層さ
れる。金枠体６の中に板状体７が充分詰め込まれた状態
で天板６ａを溶接などで固定し、板状体の積層体を得
る。この積層体はコンベアなどに乗せられ焼成炉内に導
かれ、例えば３００〜５００℃程度の焼成温度で所定時
間（例えば２時間）焼成される。図３中の矢印１０は焼
成炉中の焼成ガスの方向を示す。焼成工程を経て常温に
戻った上記積層体は板状触媒７を多数積層し、かつ矢印
１０の方向の被処理排ガス通路を有する触媒ブロックで
ある。この触媒ブロックは、脱硝装置の排ガス流路に例
えば縦横方向および前後方向に充満するように積み重ね
て配置して使用される。

【００１２】なお、図１の実施例において、触媒含浸槽
４中の液には例えば酸化チタン、酸化モリブデン、酸化
バナジウムが１００：２１：１２の重量比で構成されて
いる触媒粉末と酸化チタンに対して１５重量％の割合で
シリカアルミナ繊維を加え、これらと水を混合したスラ
リが用いられる。上記実施例における板状触媒の焼成
は、触媒ブロック内に板の方向をそろえて一定の間隔で
配置してあるので、隣接する板状体で区画されたガス通
路空間はほぼ同一の断面積を有し、したがって板状体各
部はほぼ均等な条件で焼成することができる。なお、上
記実施例では基材としてエキスパンドメタルを使用した
が、パンチングメタルを使用してもよい。また、上記実
施例ではアルミ溶射は成形加工後にエキスパンドメタル
に対し行ったが、アルミ溶射した後のパンチングメタ
ル、またはエキスパンドメタルを成形加工し、これに触
媒成分を塗布してもよい。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、板状基材上に必要量の
触媒のみを担持させ、余分な触媒成分を板状基材上から
除去し、これを触媒含浸槽で回収するようにしたことに
より、触媒製造コストを節減できる。また、金枠内に使
用状態に近い状態で積層収納して焼成工程で焼成するこ
とにより、各板状触媒全体をほぼ均一状態で焼成するこ
とができ、焼成むらによる触媒性能のむらを防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における、成形された板状基
材に触媒成分を含浸塗布する工程を示す図。

【図２】本発明の一実施例における、直線部とＳ字状曲
げ部とを交互に有するエキスパンドメタルの成形体を示
す図。

【図３】触媒成分を塗布・乾燥した成形基板を枠体内に
積層充填した状態を示す図。

【図４】薄板を加工した従来技術にかかるパンチングメ
タルの表面図。

【図５】図４の縦方向断面図。

【図６】従来技術にかかるエキスパンドメタルの平面
図。

【図７】図６の縦方向断面図。

【図８】エキスパンドメタルを作製する従来技術の工程
を示す図。

【図９】エキスパンドメタルの詳細図。

【図１０】エキスパンドメタルの詳細図。

【図１１】板状基材に触媒成分ペーストを塗布する従来
技術を示す図。

【図１２】成形された板状基材を示す説明図。

【符号の説明】 １…成形された板状基材、２…吊下げコンベア、３…ハ
ンガー、４…含浸槽、５…エアシリンダ付きハンマ、６
…枠体、６ａ…天井、７…触媒を塗布された板状基材、
１０…焼成ガスの流れ方向、１１…エキスパンドメタ
ル、１２…触媒成分ペースト、１３…塗布ローラ、１４
…付着防止用シート、１５…シート用ガイドローラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状基材に触媒成分を担持した窒素酸化
   物除去用板状触媒の製造方法において、表面に凹凸の粗
   面を形成した板状成形体を含浸槽内の脱硝用触媒成分液
   中に浸漬し、これを引上げこの成形体に衝撃を与えて余
   分な触媒成分を除去回収したのち乾燥し、該乾燥した成
   形体を枠体内に積層して収納し、収納した成形体を枠体
   とともに焼成することを特徴とする窒素酸化物除去用板
   状触媒の製造方法。
2. 【請求項２】 板状基材に触媒成分を担持した窒素酸化
   物除去用板状触媒の製造装置において、アルミ溶射によ
   り粗面を形成した板状のエキスパンドメタルもしくはパ
   ンチングメタルを所定形状に成形する手段、または板状
   のエキスパンドメタルもしくはパンチングメタルを所定
   形状に成形した後アルミ溶射する手段と、前記粗面を形
   成した成形体を脱硝用触媒成分含浸槽内に浸漬した後取
   出す手段と、上記取出し中または取出された成形体から
   余分の触媒成分を除去し含浸槽に回収する衝撃手段と、
   余分の触媒成分を除去した後の成形体を乾燥する乾燥手
   段と、乾燥成形体を枠体内に積層、収納して焼成手段に
   移送する手段と、前記積層された成形体表面に沿う方向
   に焼成ガスを流して成形体を焼成する焼成手段とを備え
   たことを特徴とする窒素酸化物除去用板状触媒の製造装
   置。