JPS5814948A - 低温燃焼用触媒体 - Google Patents
低温燃焼用触媒体Info
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- JPS5814948A JPS5814948A JP56106366A JP10636681A JPS5814948A JP S5814948 A JPS5814948 A JP S5814948A JP 56106366 A JP56106366 A JP 56106366A JP 10636681 A JP10636681 A JP 10636681A JP S5814948 A JPS5814948 A JP S5814948A
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Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、低温触媒燃焼バーナにおいて使用され為触媒
体に関する。
体に関する。
低温触媒燃蜂バーナとは、完全酸化活性のある触媒体O
背藺か←可燃性ガス若しくはこれに空気を議会したガス
を送シ、前筒側から拡散してくる酸素とカスとを触媒上
で接触反応させ、炎を発生しfkいような低−でガスを
自熱燃焼させるように構成したバーナである。この種の
バーナは、火災の危険性が少ないしと、No、、Co等
O有害ガスO!i生が極めて少ないこと、入熱当)O放
射熱量が高いこと、燃焼面の温度が均一であること、低
負荷で安定燃焼が可能であること等の利点を有してお)
、家庭用及び商工業用として有用である。
背藺か←可燃性ガス若しくはこれに空気を議会したガス
を送シ、前筒側から拡散してくる酸素とカスとを触媒上
で接触反応させ、炎を発生しfkいような低−でガスを
自熱燃焼させるように構成したバーナである。この種の
バーナは、火災の危険性が少ないしと、No、、Co等
O有害ガスO!i生が極めて少ないこと、入熱当)O放
射熱量が高いこと、燃焼面の温度が均一であること、低
負荷で安定燃焼が可能であること等の利点を有してお)
、家庭用及び商工業用として有用である。
しかしながら、従来の低温触媒燃焼バーナは、LPGv
tg料とする一LD?IC”)−では一応満足すべき効
果を示す%Oの、通常の都市ガス等のメタンを含有する
燃料を使用するものについては、燃焼性能、触媒の耐久
性、経済性等の点で種々の問題点があり、実用上満足す
べき%Oが得られていなかった。本発明者IIII社、
メタン含有ガスを燃料とする低温触媒燃焼バーナにおい
て使用される触媒体(以下低II燃鉤用触媒体という)
の改善に努力してお〕、その成果の一部を既に臀許出履
済である(4111111851−83088号、$8
11昭52−147590号、轡原11I54−157
409号、特願昭54−159678号、特願1154
−159679号等)。本発明者は、これ等O成果に基
いて更に研究を重ねるうちに、低温燃焼用触媒体を形成
するK11L、触媒活性金属として幽金族金属O一種た
る0ジウムが他の白金族金属える自壷、バ5ジウム等と
は著るしく異なる挙動を示すことを見出し、更に実験及
び研究を進めて道に本発明を完成するにいたった。即ち
、本発明は、微小細孔を有する無機質繊維の積層体に該
積層体重量00.1−’!−の0ジウムを担持させたこ
とを轡黴とする低温燃焼用触媒体を提供するものである
。
tg料とする一LD?IC”)−では一応満足すべき効
果を示す%Oの、通常の都市ガス等のメタンを含有する
燃料を使用するものについては、燃焼性能、触媒の耐久
性、経済性等の点で種々の問題点があり、実用上満足す
べき%Oが得られていなかった。本発明者IIII社、
メタン含有ガスを燃料とする低温触媒燃焼バーナにおい
て使用される触媒体(以下低II燃鉤用触媒体という)
の改善に努力してお〕、その成果の一部を既に臀許出履
済である(4111111851−83088号、$8
11昭52−147590号、轡原11I54−157
409号、特願昭54−159678号、特願1154
−159679号等)。本発明者は、これ等O成果に基
いて更に研究を重ねるうちに、低温燃焼用触媒体を形成
するK11L、触媒活性金属として幽金族金属O一種た
る0ジウムが他の白金族金属える自壷、バ5ジウム等と
は著るしく異なる挙動を示すことを見出し、更に実験及
び研究を進めて道に本発明を完成するにいたった。即ち
、本発明は、微小細孔を有する無機質繊維の積層体に該
積層体重量00.1−’!−の0ジウムを担持させたこ
とを轡黴とする低温燃焼用触媒体を提供するものである
。
低温燃焼用触媒体に於ては、触媒活性金属の保持性に優
れ、触媒体Kit当を形状及び強度を与え、比熱が小さ
く、カス分散性が棗好で、耐熱性が大である等O性質を
具備する担体又は支持体(以下触媒支持体という)が必
要である。本発明では、触媒支持体として微小細孔を有
する無機質繊維O積層体若しくは低密度マット状物□を
使用する。無機質繊維としては、多結晶質金属酸化物繊
維、より具体的には、アルミナ、ジルコニア、チタニア
、トリア、アシ!ナーシリカ或いはジルコニア−シリカ
からなる繊維であって、比表面積5〜200♂/1.細
孔容量0.005〜0−5d/f、直径3〜10μs1
1度の性状を有するものが好ましい。この様な繊Ia0
−例として、英国 インペリアルケミカル インダスト
リーズ リ!テッドから市1 販されて%fh:hアルミナ繊維「サフイル」標準クレ
ードが挙げられる。これは、95−以上の転移系□、0
3と51!以下O5to2及び少量の再結晶防止剤を誉
有する長繊維であって、直径5μ富、比表面積1うOw
?/l、細孔容量0.2 d / f 、引張強さ10
0Kg/j11度の性状を有し、1000111:まで
加熱して1細孔構造に変化を生じない獅の十分な耐熱性
を有している。こあアル!す繊維は、それ自体の性質に
よ〕、通常バインダーを添加することなく、0.02〜
0.1?/−程度のかさ密度を本発明低温燃焼用触媒体
に於ては、触媒活性金属として0ジウムを使用すること
を必須とする。
れ、触媒体Kit当を形状及び強度を与え、比熱が小さ
く、カス分散性が棗好で、耐熱性が大である等O性質を
具備する担体又は支持体(以下触媒支持体という)が必
要である。本発明では、触媒支持体として微小細孔を有
する無機質繊維O積層体若しくは低密度マット状物□を
使用する。無機質繊維としては、多結晶質金属酸化物繊
維、より具体的には、アルミナ、ジルコニア、チタニア
、トリア、アシ!ナーシリカ或いはジルコニア−シリカ
からなる繊維であって、比表面積5〜200♂/1.細
孔容量0.005〜0−5d/f、直径3〜10μs1
1度の性状を有するものが好ましい。この様な繊Ia0
−例として、英国 インペリアルケミカル インダスト
リーズ リ!テッドから市1 販されて%fh:hアルミナ繊維「サフイル」標準クレ
ードが挙げられる。これは、95−以上の転移系□、0
3と51!以下O5to2及び少量の再結晶防止剤を誉
有する長繊維であって、直径5μ富、比表面積1うOw
?/l、細孔容量0.2 d / f 、引張強さ10
0Kg/j11度の性状を有し、1000111:まで
加熱して1細孔構造に変化を生じない獅の十分な耐熱性
を有している。こあアル!す繊維は、それ自体の性質に
よ〕、通常バインダーを添加することなく、0.02〜
0.1?/−程度のかさ密度を本発明低温燃焼用触媒体
に於ては、触媒活性金属として0ジウムを使用すること
を必須とする。
同じ白金族金属であっても、白金を使用する場合に杜、
燃料カス中に含有される硫黄分を硫酸Kまで酸化させ、
触媒支持体の浸蝕脆化を促進させるので、短期間内に触
媒として使用し得なくなる。
燃料カス中に含有される硫黄分を硫酸Kまで酸化させ、
触媒支持体の浸蝕脆化を促進させるので、短期間内に触
媒として使用し得なくなる。
パラジウムを使用する場合には、カーボンの析出及びパ
ラジウム自体の硫黄による直接被毒の為、速やかに触媒
活性が低下する。これに対し、0ジウムを使用する場合
には、ζamな問題は、実質上生じない、低温燃焼用触
媒体として必要な0!;ラム担持量は、0.1−5重量
−1好壕しくは0.3〜1重量−程度である。0ジウム
担持量が0.1重量−未満では、触媒活性が十分に発揮
されず、一方3重量−を上回っても効果のより一層の改
善は認められず、却って経済的に不利となる。尚、本発
明においては、0.;96011度までを白金、パラジ
ウム及びイリジウムの1種又は2種以上で置換しても曳
く、この場合には、触媒性能を実質上何ら阻害すること
たく価格を低下させることが出来る。
ラジウム自体の硫黄による直接被毒の為、速やかに触媒
活性が低下する。これに対し、0ジウムを使用する場合
には、ζamな問題は、実質上生じない、低温燃焼用触
媒体として必要な0!;ラム担持量は、0.1−5重量
−1好壕しくは0.3〜1重量−程度である。0ジウム
担持量が0.1重量−未満では、触媒活性が十分に発揮
されず、一方3重量−を上回っても効果のより一層の改
善は認められず、却って経済的に不利となる。尚、本発
明においては、0.;96011度までを白金、パラジ
ウム及びイリジウムの1種又は2種以上で置換しても曳
く、この場合には、触媒性能を実質上何ら阻害すること
たく価格を低下させることが出来る。
本発明低温燃焼用触媒体は、種々の方法で製造可能であ
るが、触媒支持体中KOジウムを均一に捏持させる為に
は、以下に例示する方法で製造するヒとがよ)好ましい
。
るが、触媒支持体中KOジウムを均一に捏持させる為に
は、以下に例示する方法で製造するヒとがよ)好ましい
。
(−) 好壕しくは3000F/11?以下の厚みに
調整した触媒支持体としての前記無機質繊繍積層体に、
該積層体の重量の20倍以上の液量を有し且り諌積層体
重量60.1−’$1GK相尚する0ジウムを含有する
0ジウム化合物溶液を循環させつつ接触させ、次いで空
気中、よシ好ましくは空気流通下に20G℃以下で乾燥
させる。
調整した触媒支持体としての前記無機質繊繍積層体に、
該積層体の重量の20倍以上の液量を有し且り諌積層体
重量60.1−’$1GK相尚する0ジウムを含有する
0ジウム化合物溶液を循環させつつ接触させ、次いで空
気中、よシ好ましくは空気流通下に20G℃以下で乾燥
させる。
本製造方法のみ表らず、後述する各製造方法においでも
、触媒支持体と0ジウム化合物溶液とを上記04I定方
法で接触させることが41Kmlましく、触媒支持体を
単に0!;ラム化合物溶液に浸漬するだけでは、所望O
効果は得られ1%A、従来触媒の製造法として一般に用
いられている浸漬法によれば、本発明触媒支持体のかさ
密度が小さい、即ち重量の割合、に容積の大なる形状と
なっているので、0ジウム化合物溶液が触媒支持体の内
層部まで浸透していく以前に大部分のOジウム化合物が
吸着され、触媒支持体の内層部と外層部との間で0ジウ
ム化合物の不均一担持分布が生ずることは避は得ない。
、触媒支持体と0ジウム化合物溶液とを上記04I定方
法で接触させることが41Kmlましく、触媒支持体を
単に0!;ラム化合物溶液に浸漬するだけでは、所望O
効果は得られ1%A、従来触媒の製造法として一般に用
いられている浸漬法によれば、本発明触媒支持体のかさ
密度が小さい、即ち重量の割合、に容積の大なる形状と
なっているので、0ジウム化合物溶液が触媒支持体の内
層部まで浸透していく以前に大部分のOジウム化合物が
吸着され、触媒支持体の内層部と外層部との間で0ジウ
ム化合物の不均一担持分布が生ずることは避は得ない。
本発明低温燃焼用触媒体の製造に際し使用する0ジウム
化合物としては、塩化アシ!シ0ジウムク05イド〔R
ム(Ml、)5C1) Cl2、塩化0ジウム酸アン七
二りム(NH,)3RルCt6、IIII[]ジウムλ
五(NO3)3、硫酸0ジウムRA2(S04)3、亜
硫酸o、;つ& 1As03、塩化0 ”:; ’)
ムRhC15、酢酸ot!IウムJtA (CI、Co
o )、、3” 化0 ’; ’y L Rh1s 1
等力例示される・辷れ勢のうちでも、塩化ow!Iウム
、酢酸0ジウム及び硝酸0@5ウムが特に有利に使用さ
れる。これ4IOジウム化合物は、通常水1iniの形
態で触媒支持体と接触せしめられる。該水溶液Kti、
(3fIウム化合物の溶震度改善、乾燥時00ジウム化
舎物の分解促進、0ジウム化合物の担持性改善等61的
で、塩酸、クエシ酸等の無機及び有機酸類、アルコール
等の有機溶媒を少量添加しても良い。0ジウムの一部と
置換し得るバラ!:lウム源としてOバ5w!Iウム化
金物として杜、(Pi (NH,入〕ct、amきテト
ラアンニジパラジウム塩類、塩化バ5ジウム酸(jr2
Pact4)、テト5900A5”;’)ム酸アン℃ニ
ウムc <xi、)2pttct、 3等が例示され、
白金源としての白金化合物としては、へ+サクOo白金
酸(jr2?tCt6)、へ中チク00白金酸アンでニ
ウム((Jff4)2PtC16)等が例示され、又イ
リジウム源としてのイリジウム化合物としては、塩化イ
リジウム(IrCl−25) 、へ+ザク00イリジウ
ム酸(lI21rC16又&ix、zrct6)等が例
示される。
化合物としては、塩化アシ!シ0ジウムク05イド〔R
ム(Ml、)5C1) Cl2、塩化0ジウム酸アン七
二りム(NH,)3RルCt6、IIII[]ジウムλ
五(NO3)3、硫酸0ジウムRA2(S04)3、亜
硫酸o、;つ& 1As03、塩化0 ”:; ’)
ムRhC15、酢酸ot!IウムJtA (CI、Co
o )、、3” 化0 ’; ’y L Rh1s 1
等力例示される・辷れ勢のうちでも、塩化ow!Iウム
、酢酸0ジウム及び硝酸0@5ウムが特に有利に使用さ
れる。これ4IOジウム化合物は、通常水1iniの形
態で触媒支持体と接触せしめられる。該水溶液Kti、
(3fIウム化合物の溶震度改善、乾燥時00ジウム化
舎物の分解促進、0ジウム化合物の担持性改善等61的
で、塩酸、クエシ酸等の無機及び有機酸類、アルコール
等の有機溶媒を少量添加しても良い。0ジウムの一部と
置換し得るバラ!:lウム源としてOバ5w!Iウム化
金物として杜、(Pi (NH,入〕ct、amきテト
ラアンニジパラジウム塩類、塩化バ5ジウム酸(jr2
Pact4)、テト5900A5”;’)ム酸アン℃ニ
ウムc <xi、)2pttct、 3等が例示され、
白金源としての白金化合物としては、へ+サクOo白金
酸(jr2?tCt6)、へ中チク00白金酸アンでニ
ウム((Jff4)2PtC16)等が例示され、又イ
リジウム源としてのイリジウム化合物としては、塩化イ
リジウム(IrCl−25) 、へ+ザク00イリジウ
ム酸(lI21rC16又&ix、zrct6)等が例
示される。
0ジウム化合物溶液含浸後の乾燥操作によシ、触媒体の
か−g書度は当初の触媒支持体のかさ密度0.02−0
.1F/−Kまで回復する。こO触媒体を爾積蟲シO重
量で200〜6001/♂に調整し九40は、低温燃焼
用触媒体として41ff有用であ〉、LPG用ojPh
らず、通電の都市ガス等0メタシ含有ガス用のバーナに
4使用される。
か−g書度は当初の触媒支持体のかさ密度0.02−0
.1F/−Kまで回復する。こO触媒体を爾積蟲シO重
量で200〜6001/♂に調整し九40は、低温燃焼
用触媒体として41ff有用であ〉、LPG用ojPh
らず、通電の都市ガス等0メタシ含有ガス用のバーナに
4使用される。
(−) 上記(:)の方法と同様にして得九触媒体を
更に空気中550〜650℃で50分〜2時間加熱処曹
する。かくして得られる触媒体社、低温触媒燃焼バーナ
の燃焼性を更に一層向上させるとともに a焼時のCO
発生量を減少させる。加熱温度が550℃未満の場合K
a、0ジウム化合物或いは0!;ラム化合物及び白金化
合物等O分解活性化が不十分である為、燃焼時のCO発
生量をあt〕減少させることが出来表いOK対し、65
0℃を上IIJIと、触媒粒子の結晶成長が促進され、
やはDco発生を十分−抑制し得ない。
更に空気中550〜650℃で50分〜2時間加熱処曹
する。かくして得られる触媒体社、低温触媒燃焼バーナ
の燃焼性を更に一層向上させるとともに a焼時のCO
発生量を減少させる。加熱温度が550℃未満の場合K
a、0ジウム化合物或いは0!;ラム化合物及び白金化
合物等O分解活性化が不十分である為、燃焼時のCO発
生量をあt〕減少させることが出来表いOK対し、65
0℃を上IIJIと、触媒粒子の結晶成長が促進され、
やはDco発生を十分−抑制し得ない。
(■) 上記(1)の方法と同様にして得九触媒体を更
に無酸素状態でスチーム雰囲気下、好ましくは無酸素状
態でスチーム゛を1容量−以上存在させながら、550
〜650℃で30分〜2時間加熱処理する。酸素バー?
ジを行なう為1には、N2、CO2、ヘリウム、アルコ
ン等oti;>* くとも1種をスチームに併用するこ
とが好ましい。かくして得られた触媒体は、上記(菖)
の方法で得られ先触媒体と同様に1低温触媒燃焼バーナ
の燃焼性を大巾に向上させる。
に無酸素状態でスチーム雰囲気下、好ましくは無酸素状
態でスチーム゛を1容量−以上存在させながら、550
〜650℃で30分〜2時間加熱処理する。酸素バー?
ジを行なう為1には、N2、CO2、ヘリウム、アルコ
ン等oti;>* くとも1種をスチームに併用するこ
とが好ましい。かくして得られた触媒体は、上記(菖)
の方法で得られ先触媒体と同様に1低温触媒燃焼バーナ
の燃焼性を大巾に向上させる。
加熱l&罵温度が350℃未満若しくは6−50℃を上
回る場合に、ti、燃焼性が低下し、COの発生が増加
す′る傾向がある。
回る場合に、ti、燃焼性が低下し、COの発生が増加
す′る傾向がある。
θVΣ 上記(1)の方法と同様にして得た触媒体を更
に還元性ガス雰囲気下、好ましく社水素、−酸化炭素、
アンでニア等の還元、性ガスの少なくとも1種を1容量
−以上存在させながら200゛〜600℃で30分〜4
時間加熱処理する。無酸素状態とする為には、N2、C
O2、ヘリウム、アルj:J郷の少なく゛とも1種を還
元性ガスと併用することが好ましい。本方法で′得られ
る触媒体は、上記(II)及びON)の方法で得られる
触媒体と同様の優れた燃焼性を有しているととに加えて
、全面が一様な黒灰色を凰してい墨点に41色が参る。
に還元性ガス雰囲気下、好ましく社水素、−酸化炭素、
アンでニア等の還元、性ガスの少なくとも1種を1容量
−以上存在させながら200゛〜600℃で30分〜4
時間加熱処理する。無酸素状態とする為には、N2、C
O2、ヘリウム、アルj:J郷の少なく゛とも1種を還
元性ガスと併用することが好ましい。本方法で′得られ
る触媒体は、上記(II)及びON)の方法で得られる
触媒体と同様の優れた燃焼性を有しているととに加えて
、全面が一様な黒灰色を凰してい墨点に41色が参る。
上鮎(1)乃迦@O方撫で得られる触媒体は、触媒支持
体0色合いと同様に殆ど白色である。しかるに、この様
な白色触媒体をバーナに堆付け、燃焼に使用すると、温
度O高いところから徐々に黒灰色に変化して行く。
体0色合いと同様に殆ど白色である。しかるに、この様
な白色触媒体をバーナに堆付け、燃焼に使用すると、温
度O高いところから徐々に黒灰色に変化して行く。
しかしながら、定常燃焼状11にシいても触媒体の色合
−は全面にわたって一様とはまらず、周辺部紘白色のt
tである。この様な色合いの不均一な蜜化け、特に低温
触媒燃焼バーナを家庭用ヒータとして使用する場合に、
使用者に不安感或いは不快感を与えるOで、好まし、く
ない。本方法において得られる触媒体は、使用の前後を
問わず、全面が一様な黒灰色を呈しているので、この様
な問題線虫じない、′&お、加熱処ll11度が200
℃未満の場合に線、触媒体の燃焼性の改41が十分でな
く且つ色合−が一様な黒灰色となら傘いのに対し、60
0℃を上回ると燃焼性が却って低下する傾向がある。
−は全面にわたって一様とはまらず、周辺部紘白色のt
tである。この様な色合いの不均一な蜜化け、特に低温
触媒燃焼バーナを家庭用ヒータとして使用する場合に、
使用者に不安感或いは不快感を与えるOで、好まし、く
ない。本方法において得られる触媒体は、使用の前後を
問わず、全面が一様な黒灰色を呈しているので、この様
な問題線虫じない、′&お、加熱処ll11度が200
℃未満の場合に線、触媒体の燃焼性の改41が十分でな
く且つ色合−が一様な黒灰色となら傘いのに対し、60
0℃を上回ると燃焼性が却って低下する傾向がある。
(V) 上記(1)0方法と同様にして得先触媒体を
更にスチーム及び還元性ガス雰囲気下、好ましくは1容
量−以上のスチーム及び1容量−以上の還元性ガスの存
在下に、200〜600℃で50分〜2時間加熱処理す
る。還元性ガスとしては、水素、−酸化炭素、アシ上ニ
ア等を使用し、又無酸素状態とする為に音素、炭酸ガス
、ヘリウム、アルコン等を併用する点は、上記(IV)
0方法の場合と同様である。本方法で得られる黒灰色
触媒体は、上記(■)乃至(IV)の方法によシ得られ
る触媒体と同様の優れた燃焼性を有しているのみならず
、更に次の一自畳色を有している。即ち、既述の各触媒
体は、燃焼をはじめて行なう際には、定常燃焼と′Ik
為までに20分1度の時間を必要とする。しかるに、本
製造方法によシ得られ先触媒体は、はじめての燃焼にお
いても、10分以内に定常燃焼に到達す為。なお、加熱
処理温度を200〜600℃とす為0社、上記(〜)の
方法の場合と同様の理由による。
更にスチーム及び還元性ガス雰囲気下、好ましくは1容
量−以上のスチーム及び1容量−以上の還元性ガスの存
在下に、200〜600℃で50分〜2時間加熱処理す
る。還元性ガスとしては、水素、−酸化炭素、アシ上ニ
ア等を使用し、又無酸素状態とする為に音素、炭酸ガス
、ヘリウム、アルコン等を併用する点は、上記(IV)
0方法の場合と同様である。本方法で得られる黒灰色
触媒体は、上記(■)乃至(IV)の方法によシ得られ
る触媒体と同様の優れた燃焼性を有しているのみならず
、更に次の一自畳色を有している。即ち、既述の各触媒
体は、燃焼をはじめて行なう際には、定常燃焼と′Ik
為までに20分1度の時間を必要とする。しかるに、本
製造方法によシ得られ先触媒体は、はじめての燃焼にお
いても、10分以内に定常燃焼に到達す為。なお、加熱
処理温度を200〜600℃とす為0社、上記(〜)の
方法の場合と同様の理由による。
本発明低温燃焼用触媒体社、以下の如き顕著な動電を奏
す為。
す為。
(1)Orウム自体が硫黄分により被毒し難く且つ硫黄
分を硫酸Ktで酸化させる能力が低いので、燃料ガス中
に含まれる硫黄分の影響を着るしく軽減させることが出
来る。
分を硫酸Ktで酸化させる能力が低いので、燃料ガス中
に含まれる硫黄分の影響を着るしく軽減させることが出
来る。
(2) カーポジの析出が非常に少ない。
(4)上記(1)〜(ml O結果として耐久性に極め
て優れている。
て優れている。
(器)低ロジウム推持量で高い触媒活性を示すOで、経
済性に優れている。
済性に優れている。
+6)ZPGのみならず、天然ガス、製造ガス等のメタ
ンを含むガス等の全ての燃料ガスに適用し得る。
ンを含むガス等の全ての燃料ガスに適用し得る。
実施例 1
At2039591以上及び5=o25襲以下を含み、
比表間積150w?yt、繊維直径311襲0繊維から
なるかさ密度的0.06F/−の積層体を横500藺、
縦300■、重量300fに調整し、これKO,;ラム
として諌積層体重量の0.5−を含む塩化0ジウム(x
hct3)水溶液6tをスプレーしながb1時間循11
11触させる。水溶液量は、積層体重量020倍である
。接触終了後、積層体を120’CO空気流通下に5時
間乾燥させ、次いで、スチーム85容量−1水素0.7
容量−及び窒素14.5容量−からなる雰囲気中で、5
00℃×1時間の条件下に熱処理して、触媒体とする。
比表間積150w?yt、繊維直径311襲0繊維から
なるかさ密度的0.06F/−の積層体を横500藺、
縦300■、重量300fに調整し、これKO,;ラム
として諌積層体重量の0.5−を含む塩化0ジウム(x
hct3)水溶液6tをスプレーしながb1時間循11
11触させる。水溶液量は、積層体重量020倍である
。接触終了後、積層体を120’CO空気流通下に5時
間乾燥させ、次いで、スチーム85容量−1水素0.7
容量−及び窒素14.5容量−からなる雰囲気中で、5
00℃×1時間の条件下に熱処理して、触媒体とする。
得られ先触媒体の上層部、中層部及び下層部から夫々5
fずつをサシづリシクし、螢光X線法によ!P(3/ウ
ム及び塩素含量を測定した結果を第1表に示す。
fずつをサシづリシクし、螢光X線法によ!P(3/ウ
ム及び塩素含量を測定した結果を第1表に示す。
第 111!
次いで上述の如くして得られ先触媒体を400few?
0厚みに調整し、第111に示す構造の低温触媒燃焼バ
ーナに取付け、燃焼試験を行なう、第1図において、触
媒体11)は、保護金網(1)と保温材(6)との関に
設置されてお9、電熱し一タ(図示せず)Kより250
℃に予熱されてい為触媒体(1)の背面には、供給路(
7)を経て、第2表に示す組成の天然ガスが供給される
。熱負荷は、1.5kea+l/d・静である。燃焼排
気を7−ド(9)からタクト←1)を経てガスク0マト
クラフ(図示せず)に送り、排気成分の分析を行ない、
下式に従って、燃焼効率を求める。下記第゛5表に示す
如く、初期燃焼効率は99.0チで、COは検出されな
かつえ。
0厚みに調整し、第111に示す構造の低温触媒燃焼バ
ーナに取付け、燃焼試験を行なう、第1図において、触
媒体11)は、保護金網(1)と保温材(6)との関に
設置されてお9、電熱し一タ(図示せず)Kより250
℃に予熱されてい為触媒体(1)の背面には、供給路(
7)を経て、第2表に示す組成の天然ガスが供給される
。熱負荷は、1.5kea+l/d・静である。燃焼排
気を7−ド(9)からタクト←1)を経てガスク0マト
クラフ(図示せず)に送り、排気成分の分析を行ない、
下式に従って、燃焼効率を求める。下記第゛5表に示す
如く、初期燃焼効率は99.0チで、COは検出されな
かつえ。
但し〔〕内の値は損度値を示す。
第 2 表
CH488容量チ
C,H66#
C3lIs 4 #
C,H□。 2#
硫黄分 5q−5/Nd
発熱量 11000 heal /Nd上述の
燃焼条件下に5000時間の連続燃焼耐^試験を行なり
九とζろ、所定時間経過後の燃焼効率及びCO/CO2
比の変化は、第3表に示す通シであつ九。
燃焼条件下に5000時間の連続燃焼耐^試験を行なり
九とζろ、所定時間経過後の燃焼効率及びCO/CO2
比の変化は、第3表に示す通シであつ九。
第 3 表
燃焼効率は、tooo時間後に98.0−に低下したが
、その後は一定となっておシ、又、CO/CO2比は、
常にストーブについての規制値の5以下であって、大き
な賓動は認められない。更に又、触媒そのも00外観及
び機械的強度、バーナの表面温度等にも変化は認められ
ず、実用上極めて満足すべき性能を具備することが判明
した。
、その後は一定となっておシ、又、CO/CO2比は、
常にストーブについての規制値の5以下であって、大き
な賓動は認められない。更に又、触媒そのも00外観及
び機械的強度、バーナの表面温度等にも変化は認められ
ず、実用上極めて満足すべき性能を具備することが判明
した。
実施例 2
実施例iと同様O触媒を使用し、実施例1と同様にして
発熱量4500 keaL / Nttl、メタン含有
率約2ラ一及びイオウ分含量40q−5IN−の都市ガ
スを熱負荷量1 、5 hcal / ai ・krで
5000時間連続燃焼させた。結果は、第41!!に示
す通シである。
発熱量4500 keaL / Nttl、メタン含有
率約2ラ一及びイオウ分含量40q−5IN−の都市ガ
スを熱負荷量1 、5 hcal / ai ・krで
5000時間連続燃焼させた。結果は、第41!!に示
す通シである。
第 4 表
第4表に示す結果から、本発明触媒体性、燃焼効率及び
CO/COa比の炭化が非常に少なく、畏時間の燃焼後
にも安定し先触媒活性を示すことが明らかである。又、
触媒の外観及び機械的強度、並びにバーtOII両温度
等にも変化が認められないことから、本発明触媒体が、
硫黄含量の比較的高い都市ガスの低温触媒燃焼バーナ用
として4満足すべき性能を有していることが確認されえ
。
CO/COa比の炭化が非常に少なく、畏時間の燃焼後
にも安定し先触媒活性を示すことが明らかである。又、
触媒の外観及び機械的強度、並びにバーtOII両温度
等にも変化が認められないことから、本発明触媒体が、
硫黄含量の比較的高い都市ガスの低温触媒燃焼バーナ用
として4満足すべき性能を有していることが確認されえ
。
比較例 1
実施例1で使用し九と同様のアル!す系繊維の積層体を
縦300w1横500mm1重量300fK調整し、こ
れに白金として該積層体重量の!、5重量−を含むへ+
ザク00白金酸<H2ptct6>の水溶液6Lをスプ
レーし表から、1時間循環接触させる。接触終了後、積
層体を120℃の空気流通下に5時間乾燥させ、次いで
スチーム85容量−1水素0.7容量チ及び窒素14.
3容量−からなる雰囲気中で500℃×1時間の条件下
に熱処理して、触媒体とする。
縦300w1横500mm1重量300fK調整し、こ
れに白金として該積層体重量の!、5重量−を含むへ+
ザク00白金酸<H2ptct6>の水溶液6Lをスプ
レーし表から、1時間循環接触させる。接触終了後、積
層体を120℃の空気流通下に5時間乾燥させ、次いで
スチーム85容量−1水素0.7容量チ及び窒素14.
3容量−からなる雰囲気中で500℃×1時間の条件下
に熱処理して、触媒体とする。
得られた触媒体の上層部、中層部及び下層部から夫々5
tずつをサシづリンクし、螢光X線法によシ自金及び塩
素含量を測定した結果を第5表に示す。
tずつをサシづリンクし、螢光X線法によシ自金及び塩
素含量を測定した結果を第5表に示す。
第 5 表
上記04l)Kして得られた触媒体を60017♂O厚
みに調整し、実施例1と同様にして、実施例2と同様の
都市ガスの燃焼を行なった。結果は第6表に示す通シで
ある。
みに調整し、実施例1と同様にして、実施例2と同様の
都市ガスの燃焼を行なった。結果は第6表に示す通シで
ある。
第 6 表
第6表に示す結果及び各種のテストから、白金を触媒活
性金属とする低温燃焼用触媒体には、以下の如き問題点
があり、硫黄含量の大なるガス燃焼用には集用し得ない
ことが判明した。
性金属とする低温燃焼用触媒体には、以下の如き問題点
があり、硫黄含量の大なるガス燃焼用には集用し得ない
ことが判明した。
(α) CO/CO2比の変動はiいが、燃焼効率は
、時間とともに大巾に低下し、5000時間後には90
嘔を下回る。
、時間とともに大巾に低下し、5000時間後には90
嘔を下回る。
(助 触媒体OIR辺部が硬化及び脆化してお夛、振動
によ)周辺部は容易に破壊される状況であった。硬化し
大部分では、ガス中の硫黄分がSO3まで酸化され、こ
れが担体中のAt203と反応してj!2(,504)
3・重8Jr20となっていることが見出された。これ
が脆化及び触媒活性低下の主原因であみと考えられる。
によ)周辺部は容易に破壊される状況であった。硬化し
大部分では、ガス中の硫黄分がSO3まで酸化され、こ
れが担体中のAt203と反応してj!2(,504)
3・重8Jr20となっていることが見出された。これ
が脆化及び触媒活性低下の主原因であみと考えられる。
比較例 2
比較例1と同様にして得た触媒体を400f//の厚み
に調整し、実施例1と同様にして天然ガス(但し、硫黄
分含量が1081−5/N−と:&AIII’C硫化カ
ルボニルを添加しである)を2000時間連続燃焼した
。結果は第7表に示す通シである。
に調整し、実施例1と同様にして天然ガス(但し、硫黄
分含量が1081−5/N−と:&AIII’C硫化カ
ルボニルを添加しである)を2000時間連続燃焼した
。結果は第7表に示す通シである。
第 7 表
CO/ CO2比は、はとんど変化せず、又燃焼効率の
低下も比較的少なかつ九が、−比較例1の場合と同様に
、触媒体の周辺部が硬化し且つ脆化してい九・ 天然ガス中の硫黄分は、現在付臭剤として添加されてい
る硫黄化合物によるもので、通常3〜10q−5/N−
の範囲で変動し−ている。従って、白金を触媒活性成分
とする触媒体は、長期的に劣化を生ずるので、実用的で
ない。
低下も比較的少なかつ九が、−比較例1の場合と同様に
、触媒体の周辺部が硬化し且つ脆化してい九・ 天然ガス中の硫黄分は、現在付臭剤として添加されてい
る硫黄化合物によるもので、通常3〜10q−5/N−
の範囲で変動し−ている。従って、白金を触媒活性成分
とする触媒体は、長期的に劣化を生ずるので、実用的で
ない。
比較例 3
実施例1で使用したと同様のアル!す系繊維の積層体を
縦300m、横500wa+、重量5ootに調整し、
これにパラジウムとして蚊積層体重量の1.0重量嘔を
含む塩化パラジウムの希塩酸水溶液6tをスプレーしな
がら、1時間循環接触させる。接触終了後、積層体を1
20℃で空気流通下に5時間乾燥させ、次いで、スチー
ム85容量チ、水素0.7容量−及び窒素14.5容量
からなる雰囲気中で、500℃×1時間の条件下に熱処
理した。
縦300m、横500wa+、重量5ootに調整し、
これにパラジウムとして蚊積層体重量の1.0重量嘔を
含む塩化パラジウムの希塩酸水溶液6tをスプレーしな
がら、1時間循環接触させる。接触終了後、積層体を1
20℃で空気流通下に5時間乾燥させ、次いで、スチー
ム85容量チ、水素0.7容量−及び窒素14.5容量
からなる雰囲気中で、500℃×1時間の条件下に熱処
理した。
該積層体に上記と全く同様の方法で再度塩化パラジウム
の希塩酸水溶液を循環接触させ、これを乾燥し、熱処理
した。
の希塩酸水溶液を循環接触させ、これを乾燥し、熱処理
した。
得られた触媒体につき、実施例1と同様にして螢光X線
法によシバラジウム及び塩素含量を測定し九結果は、第
81!に示す通りである。
法によシバラジウム及び塩素含量を測定し九結果は、第
81!に示す通りである。
第 8 表
上記の如くして得られ先触媒体を40017−vm”の
厚みに調整し、実施例1と同様にして、実施例1と同様
O天然ガスの連続燃焼を行なった。結果は、第9表に示
す通りである。
厚みに調整し、実施例1と同様にして、実施例1と同様
O天然ガスの連続燃焼を行なった。結果は、第9表に示
す通りである。
第 91I
各燃焼時間後の触媒体を観察したところ、時間の経過と
ともに触媒体の下層部から中層部を経て上層Ilにまで
カーボンが次第に析出し、これが触媒活性を急速且つ大
巾に低下させているものと判断された。
ともに触媒体の下層部から中層部を経て上層Ilにまで
カーボンが次第に析出し、これが触媒活性を急速且つ大
巾に低下させているものと判断された。
従って、パラジウムを触媒活性金属とする本比較例触媒
体は、天然ガス燃焼に社実用上使用し得ない。
体は、天然ガス燃焼に社実用上使用し得ない。
比較例 4
比較例3と同様にして得喪触媒体を使用し、実施例2と
同様にして都市ガスの燃焼を行なったところ、1000
時間後には燃焼効率が701GK低下し、使用不能とな
った。これ社、4011f−S/N−という濃度で都市
ガスに含まれる硫黄分によるバうジウムの被毒が主原因
と考えられる。
同様にして都市ガスの燃焼を行なったところ、1000
時間後には燃焼効率が701GK低下し、使用不能とな
った。これ社、4011f−S/N−という濃度で都市
ガスに含まれる硫黄分によるバうジウムの被毒が主原因
と考えられる。
実施例 5
実施例1で使用したと同様のアルミナ系繊維の積層体を
縦300wr1.横500m、重量3001に調整し、
これにロジウムとして誼積層体重量の0.4−を含む塩
化0!;ラム(xhct3)及び白金としテ0.11を
含むへ+ サクO[1白1tWI CH2ptct6)
の混合水溶液6tをスプレーしながら、1時間循環接触
させる。接触終了@0積層体を実施例1と同様O方法で
活性化することによシ、0ジウム0.4−1白金0.1
−及び塩素0.1s未満を全体として均一に担持する触
媒体を得た。
縦300wr1.横500m、重量3001に調整し、
これにロジウムとして誼積層体重量の0.4−を含む塩
化0!;ラム(xhct3)及び白金としテ0.11を
含むへ+ サクO[1白1tWI CH2ptct6)
の混合水溶液6tをスプレーしながら、1時間循環接触
させる。接触終了@0積層体を実施例1と同様O方法で
活性化することによシ、0ジウム0.4−1白金0.1
−及び塩素0.1s未満を全体として均一に担持する触
媒体を得た。
得られ先触媒体を400 f / ia”の厚みに調整
し、実施例2と同様にして都市ガスを5000時間連続
働愉させえ、結果は、第10表に示す通りである。
し、実施例2と同様にして都市ガスを5000時間連続
働愉させえ、結果は、第10表に示す通りである。
第 10 −
第1011K示す結果から、本実施例触媒体は、500
0時間後にも触媒活性の低下は実質的KMめられなかつ
良、又、触媒の強度低下及び外観変化も認められず、実
用上極めて清足すべきものであった。
0時間後にも触媒活性の低下は実質的KMめられなかつ
良、又、触媒の強度低下及び外観変化も認められず、実
用上極めて清足すべきものであった。
実施例 今
0ジウム0.41G、パラジウム0.1%及び塩素0.
11未満を担持させた触媒体を使用する以外は、実施例
3と同様にして都市ガスの燃焼を行なった。
11未満を担持させた触媒体を使用する以外は、実施例
3と同様にして都市ガスの燃焼を行なった。
結果は、第11表に示す通プであり、実施例3の触媒体
と同様に優れた性能を有する触媒体が得られている。
と同様に優れた性能を有する触媒体が得られている。
第 11 表
比較例 5〜6
0 !:、ウム0.5 *、白金0.3 % 及びal
lEO,1S未満を担持する触媒体(比較例5)及び0
ジウム0.5−、パラジウム0.3 %及び塩素0.1
−未満を担持する触媒体(比較例6)を使用する以外は
、実施例3と同様にして都市ガスの連続燃焼を行なった
。
lEO,1S未満を担持する触媒体(比較例5)及び0
ジウム0.5−、パラジウム0.3 %及び塩素0.1
−未満を担持する触媒体(比較例6)を使用する以外は
、実施例3と同様にして都市ガスの連続燃焼を行なった
。
比較例5の触媒体は、2000時間後に周辺部が硬化及
び脆化し、一部が破壊されたので、実用し難いことが判
明した。
び脆化し、一部が破壊されたので、実用し難いことが判
明した。
比較例6の触媒体は、t ooo時間後にはその上層部
付近までカーポジの沈積を生じ、燃焼率が85−まで低
下し九ので、実用不可能であった。
付近までカーポジの沈積を生じ、燃焼率が85−まで低
下し九ので、実用不可能であった。
第1図は、本発明触媒体を備えた低温触媒燃焼バーナに
よる燃焼試験O1!要を示す図面である・(1)・・・
・触媒体、(3)・・・・保護金網、(6)・・・・保
温材、(7)・・・・ カス供給路、(s)・・・・フ
ード、(t’)・・・・ タクト(以 上) 第1図 手続補正書(自船 昭和57年 8月27日 1、事件の表示 昭和56年IIII#P 願第106566 号2
、員明の名称 低温燃焼用触媒体 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 大阪市東区平野町2の10平和ビル内電話06−203
−0941(代)別紙添附の通り 補正の内容 l @−書第6頁第15行乃至第7頁第1行「価格【低
下させることが出来る。」とあるのを「使用することが
出来る。」と訂正する。 (以 上)
よる燃焼試験O1!要を示す図面である・(1)・・・
・触媒体、(3)・・・・保護金網、(6)・・・・保
温材、(7)・・・・ カス供給路、(s)・・・・フ
ード、(t’)・・・・ タクト(以 上) 第1図 手続補正書(自船 昭和57年 8月27日 1、事件の表示 昭和56年IIII#P 願第106566 号2
、員明の名称 低温燃焼用触媒体 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 4、代理人 大阪市東区平野町2の10平和ビル内電話06−203
−0941(代)別紙添附の通り 補正の内容 l @−書第6頁第15行乃至第7頁第1行「価格【低
下させることが出来る。」とあるのを「使用することが
出来る。」と訂正する。 (以 上)
Claims (1)
- ■ 微小細孔を有する無機質繊維の積層体に該積層体重
量O0,1〜5−の0ジウムを担持させ九ことを特徴と
する低温燃焼用触媒体。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106366A JPS5814948A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | 低温燃焼用触媒体 |
| US06/403,667 US4491640A (en) | 1980-12-09 | 1981-12-09 | Catalyst for combustion at low temperatures and process for producing same |
| PCT/JP1981/000373 WO1982002007A1 (en) | 1980-12-09 | 1981-12-09 | Catalyst for low-temperature combustion and process for its preparation |
| EP82900033A EP0066627B1 (en) | 1980-12-09 | 1981-12-09 | Catalyst for low-temperature combustion and process for its preparation |
| IT05129/82A IT1172558B (it) | 1981-07-07 | 1982-03-04 | Catalizzatore per la combustione a basse temperature e metodo per produrre lo stesso |
| IT1982A05129A IT8205129A1 (it) | 1981-07-07 | 1982-03-04 | Catalizzatore per la combustione a basse temperature e metodo per produrre lo stesso. |
| ES513594A ES513594A0 (es) | 1981-07-07 | 1982-06-30 | "procedimiento de producir catalizadores de combustion a bajas temperaturas". |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106366A JPS5814948A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | 低温燃焼用触媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5814948A true JPS5814948A (ja) | 1983-01-28 |
| JPH0253098B2 JPH0253098B2 (ja) | 1990-11-15 |
Family
ID=14431722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56106366A Granted JPS5814948A (ja) | 1980-12-09 | 1981-07-07 | 低温燃焼用触媒体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814948A (ja) |
| ES (1) | ES513594A0 (ja) |
| IT (2) | IT8205129A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119771399A (zh) * | 2024-12-30 | 2025-04-08 | 昆明理工大学 | 一种相变蓄热催化剂的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50132747A (ja) * | 1974-04-08 | 1975-10-21 |
-
1981
- 1981-07-07 JP JP56106366A patent/JPS5814948A/ja active Granted
-
1982
- 1982-03-04 IT IT1982A05129A patent/IT8205129A1/it unknown
- 1982-03-04 IT IT05129/82A patent/IT1172558B/it active
- 1982-06-30 ES ES513594A patent/ES513594A0/es active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50132747A (ja) * | 1974-04-08 | 1975-10-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1172558B (it) | 1987-06-18 |
| ES8401729A1 (es) | 1984-01-01 |
| IT8205129A0 (it) | 1982-03-04 |
| ES513594A0 (es) | 1984-01-01 |
| IT8205129A1 (it) | 1983-09-04 |
| JPH0253098B2 (ja) | 1990-11-15 |
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