JPS60238152A - 排気ガス浄化用モノリス触媒 - Google Patents
排気ガス浄化用モノリス触媒Info
- Publication number
- JPS60238152A JPS60238152A JP59093517A JP9351784A JPS60238152A JP S60238152 A JPS60238152 A JP S60238152A JP 59093517 A JP59093517 A JP 59093517A JP 9351784 A JP9351784 A JP 9351784A JP S60238152 A JPS60238152 A JP S60238152A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- catalyst
- monolithic
- cell
- monolithic catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は排気ガス浄化用モノリス触媒に関する。
内燃機関、特に自動車の排気ガス浄化用触媒は、耐久性
、浄化性能等につき極めて高度な性能が要求されている
。従来、この排気ガス浄化用触媒としてモノリス触媒や
粒状触媒等が用いられてきたが、最近ではモノリス触媒
が粒状触媒に比べ、熱容量が小さく、暖機性に優れ、更
に背圧が小さいという利点を有することが着目され、モ
ノリス触媒が広く採用される傾向にある。このモノリス
触媒は、一体成形構造のコージェライト製モノリス担体
に、活性アルミナを担持した後、触媒作用のある活性成
分（通常は貴金属）を担持したものである。
、浄化性能等につき極めて高度な性能が要求されている
。従来、この排気ガス浄化用触媒としてモノリス触媒や
粒状触媒等が用いられてきたが、最近ではモノリス触媒
が粒状触媒に比べ、熱容量が小さく、暖機性に優れ、更
に背圧が小さいという利点を有することが着目され、モ
ノリス触媒が広く採用される傾向にある。このモノリス
触媒は、一体成形構造のコージェライト製モノリス担体
に、活性アルミナを担持した後、触媒作用のある活性成
分（通常は貴金属）を担持したものである。
この触媒成分としては、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ
）、パラジウム（Ｐ ｄ）等の貴金属の一種または２種
を担持したものが用いられている。これらの触媒成分を
担持したモノリス触媒を触媒コンバータに装着して排気
ガスを通過させると、排気ガス中に含有される有害物質
である炭化水素（ＨＣ）、−酸化炭素（ＣＯ）および窒
素酸化物（ＮＯｘ）が酸化または還元反応により効率よ
く浄化される。
）、パラジウム（Ｐ ｄ）等の貴金属の一種または２種
を担持したものが用いられている。これらの触媒成分を
担持したモノリス触媒を触媒コンバータに装着して排気
ガスを通過させると、排気ガス中に含有される有害物質
である炭化水素（ＨＣ）、−酸化炭素（ＣＯ）および窒
素酸化物（ＮＯｘ）が酸化または還元反応により効率よ
く浄化される。
ところで、通常モノリス触媒のセルは排気ガスの入口側
から出口側に向けて開口（連通）しており、セル内壁面
に担持された触媒成分とセル内に流入する排気ガスとを
十分接触させるため、セル密度は１平方インチ当り３０
０個〜４００個とされている。しかしながら、このセル
密度では圧力損失が大きくなるため、セルの入口側もし
くは出口側のいずれか一方を交互に閉塞したモノリス触
媒が提案されている（例えば、特開昭５７−１９４０４
８号：特願昭５６−７８２７４号）。かかるモノリス触
媒によれば、セル内に流入した排気ガスは必ずセル内壁
面を通過するため、このとき触媒成分と接触して反応す
る。このため、セル密度を１平方インチ当り１００１１
１〜２００個に減らすことができ、圧力損失が小さくな
り、エンジン出力の増大が可能となる。
から出口側に向けて開口（連通）しており、セル内壁面
に担持された触媒成分とセル内に流入する排気ガスとを
十分接触させるため、セル密度は１平方インチ当り３０
０個〜４００個とされている。しかしながら、このセル
密度では圧力損失が大きくなるため、セルの入口側もし
くは出口側のいずれか一方を交互に閉塞したモノリス触
媒が提案されている（例えば、特開昭５７−１９４０４
８号：特願昭５６−７８２７４号）。かかるモノリス触
媒によれば、セル内に流入した排気ガスは必ずセル内壁
面を通過するため、このとき触媒成分と接触して反応す
る。このため、セル密度を１平方インチ当り１００１１
１〜２００個に減らすことができ、圧力損失が小さくな
り、エンジン出力の増大が可能となる。
このように、セルの一端を交互に閉塞したモノリス触媒
は、非常に有用なものであるが、更に浄化性能を向上す
ることが望まれている。
は、非常に有用なものであるが、更に浄化性能を向上す
ることが望まれている。
本発明は上記要望に基づきなされたもので、本発明の目
的は、セルの一端が交互に閉塞されたモノリス触媒にお
いて、セルを閉塞する栓部材の有効活用を図ることによ
り、モノリス触媒の浄化性能を向上させることにある。
的は、セルの一端が交互に閉塞されたモノリス触媒にお
いて、セルを閉塞する栓部材の有効活用を図ることによ
り、モノリス触媒の浄化性能を向上させることにある。
かかる目的は、本発明によれば、次の排気ガス浄化用モ
ノリス触媒によって達成される。
ノリス触媒によって達成される。
即ち、本発明の排気ガス浄化用モノリス触媒は柱状をな
し、内部に排気ガスの入口側から出口側に向けて多数の
セルが形成され、このセルは排気ガスの入口側か出口側
のいずれか一方が交互に閉塞されており、かつセル内壁
面には活性アルミナ層が形成され、この活性アルミナ層
に触媒成分が担持されている排気ガス浄化用モノリス触
媒であって、 前記セルの入口側もしくは出口側を閉塞している栓部材
は活性アルミナ等の触媒成分が担持可能な材料からなり
、この栓部材にも触媒成分が担持されていることを特徴
としている。
し、内部に排気ガスの入口側から出口側に向けて多数の
セルが形成され、このセルは排気ガスの入口側か出口側
のいずれか一方が交互に閉塞されており、かつセル内壁
面には活性アルミナ層が形成され、この活性アルミナ層
に触媒成分が担持されている排気ガス浄化用モノリス触
媒であって、 前記セルの入口側もしくは出口側を閉塞している栓部材
は活性アルミナ等の触媒成分が担持可能な材料からなり
、この栓部材にも触媒成分が担持されていることを特徴
としている。
本発明は、従来排気ガスの通過を阻止するため、栓部材
としてコージェライトが用いられていたのに対し、触媒
成分の担持が可能な材料で栓をしたことが特徴である。
としてコージェライトが用いられていたのに対し、触媒
成分の担持が可能な材料で栓をしたことが特徴である。
触媒成分の担持が可能な材料としては、例えばγ−アル
ミナ、θ−アルミナ等の活性アルミナを用いることがで
き、またα−アルミナを用いる場合には、粒度を粗くし
たり、細孔の数を多くすればよい。
ミナ、θ−アルミナ等の活性アルミナを用いることがで
き、またα−アルミナを用いる場合には、粒度を粗くし
たり、細孔の数を多くすればよい。
本発明の排気ガス浄化用モノリス触媒によれば、モノリ
ス触媒の入口側に到達した排気ガスは、一部入口側端面
の栓部材表面に担持された触媒成分により浄化され、入
口側が開口したセル内に流入する。流入した排気ガスは
、出口側で栓部材に衝突し、この栓部材内表面に担持さ
れた触媒成分で一部浄化された後、セル内壁面を通って
隣のセル（入口側閉塞、出口側開口）内に入り、出口側
から流出する。このとき、排気ガスは必ずセル内壁面を
通過することになり、セル内壁面に担持された触媒成分
により大部分が浄化される。
ス触媒の入口側に到達した排気ガスは、一部入口側端面
の栓部材表面に担持された触媒成分により浄化され、入
口側が開口したセル内に流入する。流入した排気ガスは
、出口側で栓部材に衝突し、この栓部材内表面に担持さ
れた触媒成分で一部浄化された後、セル内壁面を通って
隣のセル（入口側閉塞、出口側開口）内に入り、出口側
から流出する。このとき、排気ガスは必ずセル内壁面を
通過することになり、セル内壁面に担持された触媒成分
により大部分が浄化される。
以上より、本発明の排気ガス浄化用モノリス触媒によれ
ば、従来より触媒成分が担持される部分か増え、排気ガ
スが触媒成分に接触する機会が多くなるため、排気ガス
の浄化性能が向上する。
ば、従来より触媒成分が担持される部分か増え、排気ガ
スが触媒成分に接触する機会が多くなるため、排気ガス
の浄化性能が向上する。
次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明する。
ここで、第１図は本発明の実施例に係る排気ガス浄化用
モノリス触媒の斜視図、第２図は第１図の概略断面図で
ある。
モノリス触媒の斜視図、第２図は第１図の概略断面図で
ある。
シリカ５１重量％、アルミナ３５重量％、マグネシア１
４重量％になるように、滑石、アルミナおよび粘土を配
合し、混練した後乾燥した。この乾燥物を１３７５℃で
５時間焼成後粉砕し、平均粒径３０μｍのコージェライ
ト粉末とした。このコージェライト粉末１００重量部に
水５重量部、澱粉糊（水分８０％）２０重量部を加え、
ニーダで十分混練し、真空押出成形機にてハニカム形状
に押出した後乾燥した。この結果、セル密度が１平方イ
ンチ当り２００個、直径１００ｍ、長さ１００ｍの円柱
状のコージェライト質ハニカム構造体を得た。
４重量％になるように、滑石、アルミナおよび粘土を配
合し、混練した後乾燥した。この乾燥物を１３７５℃で
５時間焼成後粉砕し、平均粒径３０μｍのコージェライ
ト粉末とした。このコージェライト粉末１００重量部に
水５重量部、澱粉糊（水分８０％）２０重量部を加え、
ニーダで十分混練し、真空押出成形機にてハニカム形状
に押出した後乾燥した。この結果、セル密度が１平方イ
ンチ当り２００個、直径１００ｍ、長さ１００ｍの円柱
状のコージェライト質ハニカム構造体を得た。
次に、粒径約１０μｍの活性アルミナとしてのγ−アル
ミナ粉末１００重量部、アルミナゾル６０重量部、水６
０重量部を混合撹拌してスラリーを調製した。このスラ
リー中に、予め吸水した上記ハニカム構造体を浸漬し、
取り出して余分なスラリーを吹き払い、１２０℃で３時
間乾燥した後、７００℃で２時間焼成した。この結果、
セル内壁面にＴ−アルミナ層が形成された。
ミナ粉末１００重量部、アルミナゾル６０重量部、水６
０重量部を混合撹拌してスラリーを調製した。このスラ
リー中に、予め吸水した上記ハニカム構造体を浸漬し、
取り出して余分なスラリーを吹き払い、１２０℃で３時
間乾燥した後、７００℃で２時間焼成した。この結果、
セル内壁面にＴ−アルミナ層が形成された。
次いで、消失性材料であるワックスを用い、ハニカム構
造体の各セルの入口側か出口側のいずれか一方を交互に
閉塞した。この状態で、粒径１０μｍのＴ−アルミナ粉
末１００重量部、アルミナゾル６０重量部、水２０重量
部を十分混合撹拌して調製したスラリーに、ハニカム構
造体の入口側および出口側の各端面から約１０ｍの深さ
までそれぞれ浸漬し、取り出して乾燥した後、７００℃
で２時間焼成する。この結果、セルの入口側もしくは出
口側のいずれか一方が交互に栓部材により閉塞されたモ
ノリス担体が得られた。
造体の各セルの入口側か出口側のいずれか一方を交互に
閉塞した。この状態で、粒径１０μｍのＴ−アルミナ粉
末１００重量部、アルミナゾル６０重量部、水２０重量
部を十分混合撹拌して調製したスラリーに、ハニカム構
造体の入口側および出口側の各端面から約１０ｍの深さ
までそれぞれ浸漬し、取り出して乾燥した後、７００℃
で２時間焼成する。この結果、セルの入口側もしくは出
口側のいずれか一方が交互に栓部材により閉塞されたモ
ノリス担体が得られた。
次に、ジニトロジアンミン白金水溶液、続いて塩化ロジ
ウム水溶液にそれぞれ浸漬し、触媒成分としての白金と
ロジウムを担持させた。この結果得られたモノリス触媒
Ｘは、第１図、第２図に示すように、各セル１の内壁面
に形成されたγ−アルミナ層２だけでなく、栓部材３に
も触媒成分４が担持されていた。なお、触媒成分４は実
際はＴ−アルミナ層２および栓部材３の内部に含浸担持
さているが、説明の便宜のため、第２図ではＴ −アル
ミナ層２および栓部材３の上に設けられている。
ウム水溶液にそれぞれ浸漬し、触媒成分としての白金と
ロジウムを担持させた。この結果得られたモノリス触媒
Ｘは、第１図、第２図に示すように、各セル１の内壁面
に形成されたγ−アルミナ層２だけでなく、栓部材３に
も触媒成分４が担持されていた。なお、触媒成分４は実
際はＴ−アルミナ層２および栓部材３の内部に含浸担持
さているが、説明の便宜のため、第２図ではＴ −アル
ミナ層２および栓部材３の上に設けられている。
（比較例）
栓部材の材料として、実施例のＴ−アルミナの代わりに
平均粒径５μｍのコージェライト粉末を用いたことを除
き、他は実質的に実施例と同様にしてモノリス触媒Ｙを
製造した。
平均粒径５μｍのコージェライト粉末を用いたことを除
き、他は実質的に実施例と同様にしてモノリス触媒Ｙを
製造した。
（性能試験）
実施例および比較例で得られたモノリス触媒Ｘおよびモ
ノリス触媒Ｙを、それぞれ２０００ｃｃエンジンの排気
系に装着し、以下の方法で耐久試験を実施後、浄化性能
を評価すると共に、圧力損失を測定した。
ノリス触媒Ｙを、それぞれ２０００ｃｃエンジンの排気
系に装着し、以下の方法で耐久試験を実施後、浄化性能
を評価すると共に、圧力損失を測定した。
この耐久試験は、Ｐｂ：０．０１ｇ／６のガソリンを用
い、空燃比（Ａ／Ｆ）： １６．０、空間速度（ＳＶ）
：６００００ｈｒ、触媒床温度７２０℃で運転し、２０
０時間後に浄化率を測定した。なお、浄化率の測定は、
排気ガス温度が３５０℃の場合について、Ａ／Ｆ：１４
．６で行った。この結果を第１表に示す。また、２００
０ ｒｐｍ 、 −３６０＋ｎＨｇの条件で圧力損失を
測定した。この結果を第１表に併せ示す。
い、空燃比（Ａ／Ｆ）： １６．０、空間速度（ＳＶ）
：６００００ｈｒ、触媒床温度７２０℃で運転し、２０
０時間後に浄化率を測定した。なお、浄化率の測定は、
排気ガス温度が３５０℃の場合について、Ａ／Ｆ：１４
．６で行った。この結果を第１表に示す。また、２００
０ ｒｐｍ 、 −３６０＋ｎＨｇの条件で圧力損失を
測定した。この結果を第１表に併せ示す。
第１表
但し、圧力損失の単位はｍＨ２Ｏである。
第１表から明らかなように、本実施例に係るモノリス触
媒Ｘは、従来のモノリス触媒Ｙと同等の低圧力損失を維
持しつつ、浄化性能が向上しているのが判る。
媒Ｘは、従来のモノリス触媒Ｙと同等の低圧力損失を維
持しつつ、浄化性能が向上しているのが判る。
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のである。
明は、この実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のである。
例えば、実施例において、栓部材を形成する前段階とし
てワックスでセルの目詰めを行ったが、ポリエステル等
の有機高分子膜をハニカム構造体の入口側と出口側の端
面にテープ等で固定し、１個置きにセル端面が開口する
よう交互に穴をあけてもよい。
てワックスでセルの目詰めを行ったが、ポリエステル等
の有機高分子膜をハニカム構造体の入口側と出口側の端
面にテープ等で固定し、１個置きにセル端面が開口する
よう交互に穴をあけてもよい。
第１図は本発明の実施例に係る排気ガス浄化用モノリス
触媒の斜視図、 第２図は第１９図の概略断面図である。 １ ・・・−−−セル ２−−−−−−γ−アルミナ層（活性アルミナ層）３−
・−栓部材 ４−−−−一触媒成分 Ｘ −−−−−モノリス触媒 第１図 第２図
触媒の斜視図、 第２図は第１９図の概略断面図である。 １ ・・・−−−セル ２−−−−−−γ−アルミナ層（活性アルミナ層）３−
・−栓部材 ４−−−−一触媒成分 Ｘ −−−−−モノリス触媒 第１図 第２図
Claims (1)
- （１）柱状をなし、内部に排気ガスの入口側から出口側
に向けて多数のセルが形成され、このセルは排気ガスの
人口側か出口側のいずれか一方が交互に閉塞されており
、かつセル内壁面には活性アルミナ層が形成され、この
活性アルミナ層に触媒成分が担持されている排気ガス浄
化用モノリス触媒であって、 前記セルの入口側もしくは出口側を閉塞している栓部材
は活性アルミナ等の触媒成分が担持可能な材料からなり
、この栓部材にも触媒成分が担持されていることを梼撤
とする排気ガス浄化用モノリス触媒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093517A JPS60238152A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 排気ガス浄化用モノリス触媒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093517A JPS60238152A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 排気ガス浄化用モノリス触媒 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60238152A true JPS60238152A (ja) | 1985-11-27 |
Family
ID=14084526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59093517A Pending JPS60238152A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 排気ガス浄化用モノリス触媒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60238152A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0220924U (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-13 | ||
| EP0766993A3 (en) * | 1995-10-02 | 1997-05-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Filter for purifying exhaust gases |
| JP2018103132A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2021502948A (ja) * | 2017-10-31 | 2021-02-04 | コーニング インコーポレイテッド | 予備反応させた無機粒子を含むバッチ組成物およびそれからのグリーン体の製造方法 |
-
1984
- 1984-05-10 JP JP59093517A patent/JPS60238152A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0220924U (ja) * | 1988-07-29 | 1990-02-13 | ||
| EP0766993A3 (en) * | 1995-10-02 | 1997-05-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Filter for purifying exhaust gases |
| JP2018103132A (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
| WO2018123286A1 (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 株式会社キャタラー | 排ガス浄化用触媒 |
| JP2021502948A (ja) * | 2017-10-31 | 2021-02-04 | コーニング インコーポレイテッド | 予備反応させた無機粒子を含むバッチ組成物およびそれからのグリーン体の製造方法 |
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