JP2014008459A - 触媒担持バグフィルタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の触媒担持バグフィルタの製造方法は、触媒を含むスラリーにバグフィルタ本体を浸漬してバグフィルタ本体に触媒を付着させる浸漬工程と、触媒を付着させたバグフィルタ本体を乾燥する乾燥工程とを有し、浸漬工程では、前記スラリーに、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム及びポリメタクリル酸ナトリウムの少なくとも一方を含有させる。
【選択図】なし
Description
また、バグフィルタのバグフィルタ本体に排ガス浄化用触媒を担持させた触媒担持バグフィルタを用いて、集塵処理と浄化処理を同時に行う方法も知られている(特許文献1)。
従来、上記の触媒担持バグフィルタを製造する方法としては、触媒になる触媒を含むスラリーにバグフィルタ本体を浸漬して、触媒をバグフィルタ本体に付着させた後、乾燥、焼成する方法が採られていた。
本発明は、触媒を少なくしても、高い排ガス浄化能力が得られる触媒担持バグフィルタを容易に製造できる触媒担持バグフィルタの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の触媒担持バグフィルタの製造方法においては、浸漬工程では、バグフィルタ本体を浸漬したスラリーを攪拌することが好ましい。
また、本発明にて製造された触媒担持バグフィルタは、特に脱硝、脱ダイオキシンの能力に優れる。
バグフィルタ本体を構成する繊維としては、例えば、ガラス繊維、ポリフルオロエチレン系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維、ポリフェニレンサルファイド系繊維等が挙げられる。前記繊維のうちでも、耐熱性が高い点では、ガラス繊維が好ましい。
活性成分としては、少なくともバナジウム酸化物を用いることが好ましい。上記活性成分はいずれも酸化能力を有し、ダイオキシンをCO2まで酸化分解でき、また、還元剤存在下で窒素酸化物を還元できるが、バナジウム酸化物はそれらの能力が特に優れる。
活性成分が五酸化バナジウムと三酸化タングステンの二成分である場合には、担体100質量部に対して、五酸化バナジウムが1〜10質量部、三酸化タングステンが2〜25質量部であることが好ましい。
活性成分が五酸化バナジウムと三酸化モリブデンの二成分である場合には、担体100質量部に対して、五酸化バナジウムが1〜10質量部、三酸化モリブデンが2〜25質量部であることが好ましい。
活性成分が五酸化バナジウムと五酸化ニオブの二成分である場合には、担体100質量部に対して、五酸化バナジウムが1〜10質量部、五酸化ニオブが0.5〜5質量部であることが好ましい。
活性成分が五酸化バナジウムと三酸化タングステンと三酸化モリブデンの三成分である場合には、担体100質量部に対して、五酸化バナジウムが1〜10質量部、三酸化タングステンが1〜20質量部、三酸化モリブデンが1〜20質量部であることが好ましい。
活性成分が五酸化バナジウムと三酸化タングステンと五酸化ニオブの三成分である場合には、五酸化バナジウムが1〜10質量部、三酸化タングステンが1〜10質量部、五酸化ニオブが0.5〜5質量部であることが好ましい。
活性成分が五酸化バナジウムと三酸化タングステンと三酸化モリブデンと五酸化ニオブの四成分である場合には、五酸化バナジウムが1〜10質量部、三酸化タングステンが1〜20質量部、三酸化モリブデンが1〜20質量部、五酸化ニオブが0.5〜5質量部であることが好ましい。
すなわち、まず、排ガス浄化用触媒を、ヘリウム雰囲気下、450℃で加熱した後、150℃でピリジンを排ガス浄化用触媒に供給して吸着させ、次いで、固体酸点以外に付着したピリジンを真空排気する。その後、排ガス浄化用触媒を一定の昇温速度で150℃から800℃まで加熱することにより、固体酸点に吸着したピリジンを脱離させ、その脱離したピリジン量を測定する。そのピリジン量をピリジン吸着量とする。
触媒は、上記の担体を形成するための担体原料と、活性成分を形成するための活性成分原料とから得られる。担体原料としては、例えば、担体を構成する金属の塩(塩化物、硫酸塩、硝酸塩)またはアルコキシドが挙げられる。また、担体原料は、担体を構成する単一又は複合酸化物そのものであってもよい。活性成分原料としては、例えば、活性成分を構成する金属の塩が挙げられる。また、活性成分原料は、活性成分を構成する酸化物そのものであってもよい。
浸漬工程においては、前記スラリーに、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム及びポリメタクリル酸ナトリウムの少なくとも一方を含有させる。ポリスチレンスルホン酸アンモニウム、ポリメタクリル酸ナトリウムは、触媒の分散性を均一化する分散剤として機能する。そのため、スラリーに、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム及びポリメタクリル酸ナトリウムの少なくとも一方を含有させることによって、触媒をバグフィルタ本体に均一に付着させることができる。したがって、排ガス浄化用触媒をバグフィルタ本体に均一に担持した触媒担持バグフィルタを容易に得ることができ、触媒を少なくしても排ガス浄化能力が高い触媒担持バグフィルタを容易に製造できる。
ポリスチレンスルホン酸アンモニウム、ポリメタクリル酸ナトリウム以外の公知の分散剤を、触媒を含むスラリーに添加しても、触媒をバグフィルタ本体に均一に付着させる効果は得られない。
攪拌方法としては、容器に収容されたスラリーを攪拌機によって攪拌する方法、スラリーを容器内で循環させる水流を生じさせる方法等が挙げられる。
体積平均粒子径0.1μmの触媒粉体(V2O5・TiO2)400gを水1Lに加え、さらにポリスチレンスルホン酸アンモニウム7gを含有するスラリーを調製した。
このスラリーに、打ち込み密度1200g/m2、厚み1.2mm、フィルタ面積0.09m2の二重綾織りの布からなるバグフィルタ試験片を攪拌しながら浸漬した。次いで、触媒が付着したバグフィルタ試験片をスラリーから引き上げ、熱風乾燥機を用いて105℃で乾燥し、触媒担持バグフィルタを得た。
ポリスチレンスルホン酸アンモニウムに代わり、ポリメタクリル酸ナトリウム0.4gをスラリーに含有させたこと以外は実施例1と同様にして、触媒担持バグフィルタを得た。
ポリスチレンスルホン酸アンモニウムをスラリーに含有させなかったこと以外は実施例1と同様にして、触媒担持バグフィルタを得た。
ポリスチレンスルホン酸アンモニウム7gの代わりに、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物7gをスラリーに含有させた以外は実施例1と同様にして、触媒担持バグフィルタを得た。
ポリスチレンスルホン酸アンモニウム0.4gの代わりに、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム0.4gをスラリーに含有させた以外は実施例1と同様にして、触媒担持バグフィルタを得た。
各例の触媒担持バグフィルタについて、窒素酸化物に対する触媒活性を下記のように測定した。
下記反応条件で、一酸化窒素(NO)を含む排ガスを浄化処理した際の触媒活性を測定した。
試験装置:管式流通反応試験装置
排ガス温度:190℃
排ガス中のNO濃度:150ppm
還元剤(NH3)濃度:105ppm
空間速度:10,000h−1
図1に示されるように、分散剤としてポリスチレンスルホン酸アンモニウムを用いた実施例1、分散剤としてポリメタクリル酸ナトリウムを用いた実施例2では、触媒活性が高かった。
分散剤としてβ−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物を用いた比較例2、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムを用いた比較例3では、触媒活性が比較例1と同等もしくはそれ以下であった。
Claims (2)
- 触媒を含むスラリーにバグフィルタ本体を浸漬してバグフィルタ本体に触媒を付着させる浸漬工程と、触媒を付着させたバグフィルタ本体を乾燥する乾燥工程とを有し、
浸漬工程では、前記スラリーに、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム及びポリメタクリル酸ナトリウムの少なくとも一方を含有させる、触媒担持バグフィルタの製造方法。 - 浸漬工程では、バグフィルタ本体を浸漬したスラリーを攪拌する、請求項1に記載の触媒担持バグフィルタの製造方法。
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