JPS5949845A - 高温燃焼触媒 - Google Patents
高温燃焼触媒Info
- Publication number
- JPS5949845A JPS5949845A JP57158895A JP15889582A JPS5949845A JP S5949845 A JPS5949845 A JP S5949845A JP 57158895 A JP57158895 A JP 57158895A JP 15889582 A JP15889582 A JP 15889582A JP S5949845 A JPS5949845 A JP S5949845A
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- JP
- Japan
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- catalyst
- contg
- layer
- carrier
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｃ発明の技術分野〕
本発明は、高温燃焼触媒に関し、更に詳しくは、イオウ
を含有する燃料に対し約ｓｏｏ’ａ〜１５００’０の温
度範囲において、高活性及び長寿命を有する高温燃焼触
媒に関する。
を含有する燃料に対し約ｓｏｏ’ａ〜１５００’０の温
度範囲において、高活性及び長寿命を有する高温燃焼触
媒に関する。
近年、石油資源等の枯渇化に伴い、エネルギー資源を効
率的に使用するため、例えば、ガスタービン等において
は、できるだけ高温において燃料を燃焼さぜることか望
まれている。
率的に使用するため、例えば、ガスタービン等において
は、できるだけ高温において燃料を燃焼さぜることか望
まれている。
しかしながら、従来は、燃料と空気の混合物を、スパー
クプラグ等を用いて７７Ｎ ！に燃焼せしめる方法であ
るため、燃焼器内において、部分的に２０００℃を超え
る高温部が存在する。そして、この高温ｌ’ＩＳにおい
て、窒素酸化物（ＮＯｘ）が多：、￥に生成し、環境汚
染等の問題を生ずることが知られている。
クプラグ等を用いて７７Ｎ ！に燃焼せしめる方法であ
るため、燃焼器内において、部分的に２０００℃を超え
る高温部が存在する。そして、この高温ｌ’ＩＳにおい
て、窒素酸化物（ＮＯｘ）が多：、￥に生成し、環境汚
染等の問題を生ずることが知られている。
このような問題を解消するために、ｆ′１１１！媒を用
いて燃料と空気の混合物を燃焼せしめる触媒燃焼方式が
提案されている。この燃焼方式によれば、均一燃焼がｏ
Ｊ能であり、且つ、ＮＯｘが生成しない上限温度である
１５００″Ｃａ度まで、燃焼温度を高めることができる
。
いて燃料と空気の混合物を燃焼せしめる触媒燃焼方式が
提案されている。この燃焼方式によれば、均一燃焼がｏ
Ｊ能であり、且つ、ＮＯｘが生成しない上限温度である
１５００″Ｃａ度まで、燃焼温度を高めることができる
。
現在、触媒燃焼方式に使用される触媒としてｅよ、白金
（Ｐｉ）系の貴煮属触亮が知られている。このような貴
金属系燃焼触媒は、例えば、Ｉ″４Ｌ１図に示したよう
に、一定の機械的強度を有する担体ｌ上に、活性担体と
してγ−アルミナ（ｒ −ＩＬＩ２０． ）２を塗布し
、更に、Ｖ演法により、貴金属３を担持させたものであ
る。
（Ｐｉ）系の貴煮属触亮が知られている。このような貴
金属系燃焼触媒は、例えば、Ｉ″４Ｌ１図に示したよう
に、一定の機械的強度を有する担体ｌ上に、活性担体と
してγ−アルミナ（ｒ −ＩＬＩ２０． ）２を塗布し
、更に、Ｖ演法により、貴金属３を担持させたものであ
る。
しかしながら、上記した＊ 象に系燃焼触媒は、その耐
熱温度が通常６００°０と言イ）れており、それ以上の
温度域では触媒活性が急速に低下し、使用することがで
きないという問題点を有している。
熱温度が通常６００°０と言イ）れており、それ以上の
温度域では触媒活性が急速に低下し、使用することがで
きないという問題点を有している。
６００°Ｃ以上の温度において、触媒活性刀（急速に低
下する原因は、次のように考えることができる。
下する原因は、次のように考えることができる。
し、燃焼性能が低下する。そして、第２に、γ−Ａ６０
．が１０００’Ｏ付近からそれ以上の温度において、α
−Ａ１！ｔｏ、に相転移するため、Ａｚ、Ｏ，州内にお
いて或いはＡ／２０３相が触媒金属と共に剥離脱落する
ことに起因すると考えられる。
．が１０００’Ｏ付近からそれ以上の温度において、α
−Ａ１！ｔｏ、に相転移するため、Ａｚ、Ｏ，州内にお
いて或いはＡ／２０３相が触媒金属と共に剥離脱落する
ことに起因すると考えられる。
さらにｐｔ系貸金属触媒は燃料ガス中に倉まれるイオウ
（Ｓ）により被毒するという問題点を有している。すｌ
ｊわちＳによる被毒は燃料ガス中のＳが酸化されて生成
した亜硫酸ガス（ＳＯ３）や三酸化イオウ＜５ＯＳ）が
担体のＡ６０．と反応しＡ／１（ＳＯＪｓになるため触
媒活性が低下するものと考えらり、ている。
（Ｓ）により被毒するという問題点を有している。すｌ
ｊわちＳによる被毒は燃料ガス中のＳが酸化されて生成
した亜硫酸ガス（ＳＯ３）や三酸化イオウ＜５ＯＳ）が
担体のＡ６０．と反応しＡ／１（ＳＯＪｓになるため触
媒活性が低下するものと考えらり、ている。
そこで貴金属系燃焼触媒の耐熱性及び耐イオン性を同上
しヒしめるため、活１・上世）−１ニーごあるｐ−４ｅ
２０゜層に金属を添加する・４（が行１λわ）ｌ、でい
イ）。仁の金Ａ１％の添加・効果は主に耐熱１ト１゛の
向−にに７うり、自動ｉ１ｊ触媒の一部に柔５いては、
ぞ０） ｊｉｉ：ｉ ；！ｌ！−１１＋、ｙが８０（）
Ｃ前後まで向上している模様である。
しヒしめるため、活１・上世）−１ニーごあるｐ−４ｅ
２０゜層に金属を添加する・４（が行１λわ）ｌ、でい
イ）。仁の金Ａ１％の添加・効果は主に耐熱１ト１゛の
向−にに７うり、自動ｉ１ｊ触媒の一部に柔５いては、
ぞ０） ｊｉｉ：ｉ ；！ｌ！−１１＋、ｙが８０（）
Ｃ前後まで向上している模様である。
本発明の目的はＳをｉＴむす１，１′、利に対し°Ｃ約
８００〜１５００”０の温度Ｊ：尼囲においてｂ高／−
査’１”、ｌＥ及び長／、？ 、込を有する高温燃焼触
媒を提（Ｊｌどｒろ具にある。）〔兄明の概要〕 本づろ明４らは上ｒ尼した現況に１監みて、Ｓを計５台
する燃料に対して８００’Ｏ以上の高温において使用ｌ
ｉＪ’ ｉ屯なｆ触媒について鋭意行！削を１に、ねた
結７［ト■セリウノ、、（Ｃｅ）を添加したγ−Ａｅ、
ｏ、の１ｉｊｊ、’？！Ｑ性が犬きＧ）の２点を組み合
イつぜ、第２図の１．・升に活性担体をＡ、ｒ２０３層
２と１７４０．ｊ＠６との２Ｊ？ｉ Ｉ’Ａ造とし１１
、へ１２０、ノ８１３にパラジウム（Ｐｄ） ４をＴ
Ｉ Ｕ２＋、所に山麓（Ｐｔ）５を分用′＃担持ざぜる
事により本発明を冗成するに到った。
８００〜１５００”０の温度Ｊ：尼囲においてｂ高／−
査’１”、ｌＥ及び長／、？ 、込を有する高温燃焼触
媒を提（Ｊｌどｒろ具にある。）〔兄明の概要〕 本づろ明４らは上ｒ尼した現況に１監みて、Ｓを計５台
する燃料に対して８００’Ｏ以上の高温において使用ｌ
ｉＪ’ ｉ屯なｆ触媒について鋭意行！削を１に、ねた
結７［ト■セリウノ、、（Ｃｅ）を添加したγ−Ａｅ、
ｏ、の１ｉｊｊ、’？！Ｑ性が犬きＧ）の２点を組み合
イつぜ、第２図の１．・升に活性担体をＡ、ｒ２０３層
２と１７４０．ｊ＠６との２Ｊ？ｉ Ｉ’Ａ造とし１１
、へ１２０、ノ８１３にパラジウム（Ｐｄ） ４をＴ
Ｉ Ｕ２＋、所に山麓（Ｐｔ）５を分用′＃担持ざぜる
事により本発明を冗成するに到った。
即ち、本発明の高温燃焼触媒は、第２図に示す様に耐熱
性担体（１）と、該担体上に設けられパラジウム（４）
及びセリウムを含有す′るｒ−アルミナ層（２）と、該
Ａｔ？、Ｏ，層上に設けられ白金（５）を含有する多孔
質チタニア層（６）の３層から成ることｔ”特徴とする
ものである。
性担体（１）と、該担体上に設けられパラジウム（４）
及びセリウムを含有す′るｒ−アルミナ層（２）と、該
Ａｔ？、Ｏ，層上に設けられ白金（５）を含有する多孔
質チタニア層（６）の３層から成ることｔ”特徴とする
ものである。
以下において、本発明を更に詳しく説明する。
本発明において使用される耐熱性担体は、１５００゛０
程度の高温酸化性雰囲気中においても安定な性Ｘｔ有す
るものであれはいかなるものでもよく、これらの具体例
としては、コージライト、ムライト、α−アルミナ、ジ
ルコニアスピネル、チタニア等のセラミック製担体等が
挙げられる。担体の形状は、通常、触媒体として使用さ
れている形状であれば特に制限はなく、例えば、ベレッ
ト状、ハニカム状等が挙げられる。
程度の高温酸化性雰囲気中においても安定な性Ｘｔ有す
るものであれはいかなるものでもよく、これらの具体例
としては、コージライト、ムライト、α−アルミナ、ジ
ルコニアスピネル、チタニア等のセラミック製担体等が
挙げられる。担体の形状は、通常、触媒体として使用さ
れている形状であれば特に制限はなく、例えば、ベレッ
ト状、ハニカム状等が挙げられる。
本発明において使用される金属に含有するγ−Ａ／２０
．層は活性担体としての機能を有するものである。γ−
Ａｚ、０．層に添加される金属の量はＣｅについては、
その総量がｒ−Ａｚ！、０．に対して１〜１０重はチで
ある事が好ましく１〜５ ｊｉ’＋、 ｂｊ ％である
ことが（ 更に好ましい。楔−ｈｌ！２ｏ３４目に添加する金４・
弓の■えが上記範囲より少ない場合に（ｌｉ耐熱注の向
上が認められす、−力、多い場合に＋ｊ１、（コｅの酸
化Ｉ吻がＡｒ。
．層は活性担体としての機能を有するものである。γ−
Ａｚ、０．層に添加される金属の量はＣｅについては、
その総量がｒ−Ａｚ！、０．に対して１〜１０重はチで
ある事が好ましく１〜５ ｊｉ’＋、 ｂｊ ％である
ことが（ 更に好ましい。楔−ｈｌ！２ｏ３４目に添加する金４・
弓の■えが上記範囲より少ない場合に（ｌｉ耐熱注の向
上が認められす、−力、多い場合に＋ｊ１、（コｅの酸
化Ｉ吻がＡｒ。
０３０粒界に多量に析出し、γ−Ａ／２０．相のす９１
度が低下してしまうためである。
度が低下してしまうためである。
またＰｄについては完成触媒に対し４２層１以上である
ことが好ましい。さらに′ｌ″＋０２ＪＦＩも活１・゛
を担体としての機能を有するものである。Ｔｉｅ、層に
添加されるＰｔ債は完成触媒当り（Ｊ、５ｆ／１以上が
好ましい。
ことが好ましい。さらに′ｌ″＋０２ＪＦＩも活１・゛
を担体としての機能を有するものである。Ｔｉｅ、層に
添加されるＰｔ債は完成触媒当り（Ｊ、５ｆ／１以上が
好ましい。
またＴ ｉ ０２層の厚さｉｉ恥μ以下でできるだけう
すい方が好ましい。特に厚みが５（〕μを越えるとり？
！、Ｓ暁性能が低下するためである。
すい方が好ましい。特に厚みが５（〕μを越えるとり？
！、Ｓ暁性能が低下するためである。
上記した本発明の高温燃焼触媒は、“例えは、次のよう
にして製造することができる。
にして製造することができる。
先ず、アルミナ固型分を８０％含有するアルミナζ
ゾル、４−Ａ／、Ｏ，から成るアルミナコーティング組
成物に、所定量のＰｄとＣｅを例えはその金属の塩化物
、硝酸塩等の金属塩の形で添加する。
成物に、所定量のＰｄとＣｅを例えはその金属の塩化物
、硝酸塩等の金属塩の形で添加する。
次いで、上記組成物を、例えば、ホールミル等を用いて
固形Ｉ吻を粉砕する。このようにして得たコーティング
用液体を、耐熱性担体に流しかける次にチタニアゾルを
主成分とするコーティング組成物に所定はのＰｔを例え
ば塩化物等の金属塩の形で添加後、例えばボールミル等
を用いて混合する。このようにして得たコーティング用
液体を、アルミナがコーティングされた耐熱性担体に流
しかける等の操作により被覆せしめ次にエアガン等でコ
ーディングされたチタニアゾルを吹きとはす等して被覆
量を制御する。
固形Ｉ吻を粉砕する。このようにして得たコーティング
用液体を、耐熱性担体に流しかける次にチタニアゾルを
主成分とするコーティング組成物に所定はのＰｔを例え
ば塩化物等の金属塩の形で添加後、例えばボールミル等
を用いて混合する。このようにして得たコーティング用
液体を、アルミナがコーティングされた耐熱性担体に流
しかける等の操作により被覆せしめ次にエアガン等でコ
ーディングされたチタニアゾルを吹きとはす等して被覆
量を制御する。
そして常温で充分乾燥した後、例えば２５０°Ｃで５時
間和度焼成する。
間和度焼成する。
最イ麦に、例えば、水素雰囲気中、５５０°Ｃで３時間
和度焼成することにより、本発明の触孫を得ることがで
きる。
和度焼成することにより、本発明の触孫を得ることがで
きる。
尚、上記触媒金属ケよ、例えば、塩化白金酸、塩化パラ
ジウム等の金属塩を水等に溶解した形で使用するこ七が
好ましい。
ジウム等の金属塩を水等に溶解した形で使用するこ七が
好ましい。
木登ψ］の高温燃焼触媒力５優り、た面１熱性を有する
理由は明らかでけないが、次のように考えることができ
る。
理由は明らかでけないが、次のように考えることができ
る。
即ち、系−Ａ １２０３７ｆｌにＰｄを含有さ−（主る
）３＋、に、よりＰｄＯ熱移動を阻止するとともに、Ｃ
ｅを添加する事によ１，１ 、ｌ’１２０３Ｍの結晶粒
界が微細化するためクラックの発生や伝播が防止さり、
ｍ４熱性が向上１．たものと考えられる。
）３＋、に、よりＰｄＯ熱移動を阻止するとともに、Ｃ
ｅを添加する事によ１，１ 、ｌ’１２０３Ｍの結晶粒
界が微細化するためクラックの発生や伝播が防止さり、
ｍ４熱性が向上１．たものと考えられる。
さらに本発明の高温燃焼触礁が５ｆ）した剛イオウ性を
示すのはＰｄ、！１−Ｃｅを含有するＡｊ？、０．層の
上にコーティングされたＰｔを含有するＴ ｉ ０２層
の優れた耐Ｓ性によるものと考えられる。
示すのはＰｄ、！１−Ｃｅを含有するＡｊ？、０．層の
上にコーティングされたＰｔを含有するＴ ｉ ０２層
の優れた耐Ｓ性によるものと考えられる。
実施例】
次に示す組成のアルミナコーティング組成物をｎ１製し
た。
た。
前記組成物をボールミルを用いて常温で２時間混合した
。次いでコージライト製ハニカム状担体（１平方インチ
当り２００セル）に前記アルミナコーティングに１１成
物を水に分散゛した液体を数回流しかけた後常温で約１
日乾燥した。このアルミナがコーティングされたハニカ
ム状担体を（ｉ５０’ｏで３時間焼成した。
。次いでコージライト製ハニカム状担体（１平方インチ
当り２００セル）に前記アルミナコーティングに１１成
物を水に分散゛した液体を数回流しかけた後常温で約１
日乾燥した。このアルミナがコーティングされたハニカ
ム状担体を（ｉ５０’ｏで３時間焼成した。
次いで次に示す胆成のチタニアコーティング組成物を調
製した。
製した。
前記組成物をホールミルを用いて常ζ１′Ａで２時間混
合した。次いで前記した焼成アルミナがコーティングさ
れたハニカム状担体に前記チタニアコーティング４成物
を水に分散した液体を数回流しかけた後、エアガンで過
剰のチタニアコーティング組成物を吹き飛ばした。そし
て、このチタニアがコーティングされたハニカム状担体
を２５０’Ｏで５時間焼成した。
合した。次いで前記した焼成アルミナがコーティングさ
れたハニカム状担体に前記チタニアコーティング４成物
を水に分散した液体を数回流しかけた後、エアガンで過
剰のチタニアコーティング組成物を吹き飛ばした。そし
て、このチタニアがコーティングされたハニカム状担体
を２５０’Ｏで５時間焼成した。
次いでこのアルミナとチタニアがコーティングされた担
体を水素雰囲気中におい−Ｃ，５ｓｏ’Ｕで３時間焼成
し本発明に係る高温すどに焼触媒を１４だ。
体を水素雰囲気中におい−Ｃ，５ｓｏ’Ｕで３時間焼成
し本発明に係る高温すどに焼触媒を１４だ。
実施例２
実施例１と同様の手法により、アルミナコーティングに
金談れるＰｄ及びＣｅ社、さら）Ｃチタニアコーティン
グの厚さ及びＰｔの添加量を震えて、表に示すような（
Ｂ）〜（へ）の１２種大計１の高温燃焼触媒を調製した
。
金談れるＰｄ及びＣｅ社、さら）Ｃチタニアコーティン
グの厚さ及びＰｔの添加量を震えて、表に示すような（
Ｂ）〜（へ）の１２種大計１の高温燃焼触媒を調製した
。
（以ド余白）
よる燃焼触媒（Ａ）の流通試験開始時の燃焼特性の比を
力去媒活性保持率として計算した。
力去媒活性保持率として計算した。
それらの結果を、組成とともに表に併記した０表から明
らかなように、本発明の高温燃焼触媒は、比較例のもの
に比べて、触媒の耐熱性の指標となる触媒活性保持率が
、格段に優れていることが確認された。
らかなように、本発明の高温燃焼触媒は、比較例のもの
に比べて、触媒の耐熱性の指標となる触媒活性保持率が
、格段に優れていることが確認された。
尚、上記実施例においてはハニカム状担体を使用したが
、ペレット状担体を使用した場合にも同様の結果が得ら
れた。
、ペレット状担体を使用した場合にも同様の結果が得ら
れた。
本発明の高温燃焼触媒は、従来の貴会ス・、４糸燃焼触
媒に比べて、イオウな含有する燃料に対し大幅にその耐
熱性が向上されたものである。従って、エネルギーの節
約及び効率的利用が可能であり、又、ＮＯｘ等を発生さ
せることなく燃焼が可能であるため、」Ａ境汚染等を奪
き起こす仁とがないものである。
媒に比べて、イオウな含有する燃料に対し大幅にその耐
熱性が向上されたものである。従って、エネルギーの節
約及び効率的利用が可能であり、又、ＮＯｘ等を発生さ
せることなく燃焼が可能であるため、」Ａ境汚染等を奪
き起こす仁とがないものである。
第１図は貴金属系燃焼触媒の概念図、杷２図は本発明の
高温燃焼触媒の概念図。 １〜耐耐熱性体 ２〜γ−アルミナ層３〜貴金属
４〜Ｐｄ
高温燃焼触媒の概念図。 １〜耐耐熱性体 ２〜γ−アルミナ層３〜貴金属
４〜Ｐｄ
Claims (1)
- 耐熱性担体と、該担体上に設けられパラジウム（Ｐｄ）
及Ｕ セＩＪウム（ｃ鴎を含有するｒ−アルミナ（”
’２’ｓ） Ｎト、ａ Ａｌｔｏｓ ｍ 上１ｃ 設’
ｄ ラレ白金（ｐｔ ）を含有しかつ厚さ力ｉ５０ｐｍ
以下である多孔質チタニア（Ｔｉｅ、）層の３層から構
成される高温燃焼触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57158895A JPS5949845A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 高温燃焼触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57158895A JPS5949845A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 高温燃焼触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5949845A true JPS5949845A (ja) | 1984-03-22 |
Family
ID=15681716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57158895A Pending JPS5949845A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 高温燃焼触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5949845A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63232854A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 | Toshiba Corp | 高温燃焼触媒体及びその製造方法 |
| CN112246250A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-22 | 中国石油大学(北京) | 一种整体式催化燃烧催化剂及其制备方法和应用 |
-
1982
- 1982-09-14 JP JP57158895A patent/JPS5949845A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63232854A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 | Toshiba Corp | 高温燃焼触媒体及びその製造方法 |
| CN112246250A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-22 | 中国石油大学(北京) | 一种整体式催化燃烧催化剂及其制备方法和应用 |
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