JP2693980B2 - 排ガス浄化用触媒の製造方法 - Google Patents
排ガス浄化用触媒の製造方法Info
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車の内燃機関等から排出される排ガス
を浄化するために用いられる排ガス浄化用モノリス触媒
に関する。
を浄化するために用いられる排ガス浄化用モノリス触媒
に関する。
［従来の技術］ 排ガス浄化用モノリス触媒は、一般に無機多孔質モノ
リス担体等にPd、Ce、Pt等の高価な希少元素を担持させ
て作られている。このモノリス触媒は触媒端面の周縁部
をリテーナ等で固定することにより、触媒コンバーター
容器内に保持されて用いられるものがある。このような
触媒コンバーターにおいては、該コンバーター容器に近
接する触媒外周部のセル及び触媒を触媒コンバータ内に
支持させるリテーナに接するセル内に流れ込む排ガスは
非常に少ないために、リテーナ付近では排ガス浄化は殆
ど行われない。これに対応して、これらのセルをコージ
ライト、アルミナ等で閉塞することにより目詰めを設
け、無駄な触媒成分が触媒担体中に担持されることを防
ぐ試みがなされている。（特開昭62−284916号公報、特
開昭62−294425号公報等参照） しかしながら、従来の方法を用いて、例えば目詰めの
設けられた触媒担体に例えばアルミナを主成分とする予
備被覆を施した後、触媒成分溶液に浸漬することにより
触媒担持を行なうと、排ガスが流れないモノリス担体外
周面及び目詰め部分の端面周縁部にも触媒成分が担持さ
れてしまい、無駄である。
リス担体等にPd、Ce、Pt等の高価な希少元素を担持させ
て作られている。このモノリス触媒は触媒端面の周縁部
をリテーナ等で固定することにより、触媒コンバーター
容器内に保持されて用いられるものがある。このような
触媒コンバーターにおいては、該コンバーター容器に近
接する触媒外周部のセル及び触媒を触媒コンバータ内に
支持させるリテーナに接するセル内に流れ込む排ガスは
非常に少ないために、リテーナ付近では排ガス浄化は殆
ど行われない。これに対応して、これらのセルをコージ
ライト、アルミナ等で閉塞することにより目詰めを設
け、無駄な触媒成分が触媒担体中に担持されることを防
ぐ試みがなされている。（特開昭62−284916号公報、特
開昭62−294425号公報等参照） しかしながら、従来の方法を用いて、例えば目詰めの
設けられた触媒担体に例えばアルミナを主成分とする予
備被覆を施した後、触媒成分溶液に浸漬することにより
触媒担持を行なうと、排ガスが流れないモノリス担体外
周面及び目詰め部分の端面周縁部にも触媒成分が担持さ
れてしまい、無駄である。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、無駄な
触媒成分が排ガスの殆ど流入しない部分に担持されるこ
とを防ぎ、触媒のコスト低減をはかることを目的とす
る。
触媒成分が排ガスの殆ど流入しない部分に担持されるこ
とを防ぎ、触媒のコスト低減をはかることを目的とす
る。
［課題を解決するための手段］ 本発明の排ガス浄化用モノリス触媒の製造方法は、モ
ノリス担体の端面周縁部を目詰めして担体外周部のセル
を閉塞し、前記目詰めされた端面周縁部にカバーを施
し、前記カバーが施された触媒担体の一方の端面側より
該触媒担体に触媒成分溶液を供給し、他方の端面側より
過剰の触媒成分溶液を吸引して触媒成分を担体に担持さ
せた後、温度40℃以上、風速5m/秒以上の温風で乾燥す
ることを特徴とする。
ノリス担体の端面周縁部を目詰めして担体外周部のセル
を閉塞し、前記目詰めされた端面周縁部にカバーを施
し、前記カバーが施された触媒担体の一方の端面側より
該触媒担体に触媒成分溶液を供給し、他方の端面側より
過剰の触媒成分溶液を吸引して触媒成分を担体に担持さ
せた後、温度40℃以上、風速5m/秒以上の温風で乾燥す
ることを特徴とする。
目詰めを設けられた前記モノリス触媒担体の目詰めを
しないセル内面には、活性アルミナを主成分とする予備
被覆を行ない、その後触媒成分を担持させることが好ま
し。また、前記触媒成分溶液は、スプレーノズルより前
記モノリス担体へ吹付けることすなわちスプレー担持す
ることが好ましい。このスプレー担持直前から吸引され
る端面側よりブロアーによって吸引を開始し、過剰の触
媒成分溶液を回収する。前記カバーはこのスプレー担持
により触媒成分溶液がかからないように目詰めを覆う位
置に配置する。また、スプレー担持終了後、該触媒担体
はただちに乾燥する。この乾燥は40℃以上の温風を風速
5m/秒で通風乾燥する。温風の温度が40℃未満である
と、乾燥速度が遅くなり、スプレー液がたれ、風速が5m
/秒未満であると、スプレー液が目詰め部にしみこみや
すくなり、目詰め部の担持量が増加する。その後、通常
の活性化処理及び熱処理を行なうことにより、本発明の
モノリス触媒が得られる。
しないセル内面には、活性アルミナを主成分とする予備
被覆を行ない、その後触媒成分を担持させることが好ま
し。また、前記触媒成分溶液は、スプレーノズルより前
記モノリス担体へ吹付けることすなわちスプレー担持す
ることが好ましい。このスプレー担持直前から吸引され
る端面側よりブロアーによって吸引を開始し、過剰の触
媒成分溶液を回収する。前記カバーはこのスプレー担持
により触媒成分溶液がかからないように目詰めを覆う位
置に配置する。また、スプレー担持終了後、該触媒担体
はただちに乾燥する。この乾燥は40℃以上の温風を風速
5m/秒で通風乾燥する。温風の温度が40℃未満である
と、乾燥速度が遅くなり、スプレー液がたれ、風速が5m
/秒未満であると、スプレー液が目詰め部にしみこみや
すくなり、目詰め部の担持量が増加する。その後、通常
の活性化処理及び熱処理を行なうことにより、本発明の
モノリス触媒が得られる。
［作用］ 本発明の方法を用いると、触媒外周面には触媒成分は
殆ど担持されない。さらに、リテーナと接触する部分の
セルに施された目詰めにも、触媒成分は殆ど担持されな
い。すなわち、本発明の方法を用いると、触媒コンバー
タ内において排ガスが殆ど流れない部分には、触媒成分
が殆ど担持されない。
殆ど担持されない。さらに、リテーナと接触する部分の
セルに施された目詰めにも、触媒成分は殆ど担持されな
い。すなわち、本発明の方法を用いると、触媒コンバー
タ内において排ガスが殆ど流れない部分には、触媒成分
が殆ど担持されない。
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
［実施例］ 実施例１ 本発明の実施例および比較例を図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は、触媒コンバータ内に触媒を収納した状態を
示す図である。市販のコージライト性モノリス担体（40
0セル／in3、長径146mm、短径76mm長さ143mm）を、第１
図に示すようにコンバータ容器に収納したときリテーナ
にあたる一方の端面周縁部のセル内に、アルミナスラリ
ーを充填することにより目詰めし、目詰め部10を設け
た。このアルミナスラリーは、γ−アルミナ80重量部、
硝酸アルミニウム15重量部及び水80重量部を混練して調
製した。目詰めした後、80℃で１時間乾燥した。次に、
他方の端面周縁部にも同様な方法で目詰め12を施し、80
℃で１時間乾燥した後、さらに500℃で１時間焼成し
た。このように排ガスの流れない外周部セルの両端を目
詰めした担体の各セル内面に通常の方法で100g/個のア
ルミナ被膜を形成させた。
示す図である。市販のコージライト性モノリス担体（40
0セル／in3、長径146mm、短径76mm長さ143mm）を、第１
図に示すようにコンバータ容器に収納したときリテーナ
にあたる一方の端面周縁部のセル内に、アルミナスラリ
ーを充填することにより目詰めし、目詰め部10を設け
た。このアルミナスラリーは、γ−アルミナ80重量部、
硝酸アルミニウム15重量部及び水80重量部を混練して調
製した。目詰めした後、80℃で１時間乾燥した。次に、
他方の端面周縁部にも同様な方法で目詰め12を施し、80
℃で１時間乾燥した後、さらに500℃で１時間焼成し
た。このように排ガスの流れない外周部セルの両端を目
詰めした担体の各セル内面に通常の方法で100g/個のア
ルミナ被膜を形成させた。
次に、上記担体を第２図に示すような装置にセットし
た。この装置は、スプレー担持側の端面の目詰め部10及
び外周部13を覆うように配置されたカバー21と、吸引側
の端面の目詰め部10を覆うように配置されたカバー22が
設けられている。吹付け側からスプレーノズル20を通っ
て吹付けられた触媒成分は、吸引口23より図示しないブ
ロアーによって吸引される。この装置を用いてスプレー
担持を行なった。まず、触媒成分溶液として、パラジウ
ムを0.77重量％含有する硝酸パラジウム溶液を調製し
た。担体下部よりブロアーを用いて吸引しながら、モノ
リス担体の開口セルに前記硝酸パラジウム溶液を流量5l
/分で８秒間スプレーした。スプレー終了後さらに３秒
間継続して吸引し、過剰の硝酸パラジウム溶液を吹き払
った。この後すぐ第３図に示すように温風流入口30及び
温風流出口31を有する通風乾燥機にセットし、温風の温
度を60℃、セル内流速を25m/秒に調整して５分間通風乾
燥した。その後、市販の乾燥機中で250℃で60分乾燥し
た。このようにしてモノリス担体の開口セルに容積１
当りパラジウム1gを担持した触媒Ａを得た。
た。この装置は、スプレー担持側の端面の目詰め部10及
び外周部13を覆うように配置されたカバー21と、吸引側
の端面の目詰め部10を覆うように配置されたカバー22が
設けられている。吹付け側からスプレーノズル20を通っ
て吹付けられた触媒成分は、吸引口23より図示しないブ
ロアーによって吸引される。この装置を用いてスプレー
担持を行なった。まず、触媒成分溶液として、パラジウ
ムを0.77重量％含有する硝酸パラジウム溶液を調製し
た。担体下部よりブロアーを用いて吸引しながら、モノ
リス担体の開口セルに前記硝酸パラジウム溶液を流量5l
/分で８秒間スプレーした。スプレー終了後さらに３秒
間継続して吸引し、過剰の硝酸パラジウム溶液を吹き払
った。この後すぐ第３図に示すように温風流入口30及び
温風流出口31を有する通風乾燥機にセットし、温風の温
度を60℃、セル内流速を25m/秒に調整して５分間通風乾
燥した。その後、市販の乾燥機中で250℃で60分乾燥し
た。このようにしてモノリス担体の開口セルに容積１
当りパラジウム1gを担持した触媒Ａを得た。
実施例２ 実施例１と同様にして、目詰めし、アルミナ被膜を形
成したコージライト質モノリス担体に、スプレー担持を
行った。
成したコージライト質モノリス担体に、スプレー担持を
行った。
この後ただちに第３図に示すような通風乾燥機にセッ
トし、温風の温度を50℃、セル内流速を10m/秒に調整
し、５分間通風乾燥し、その後さらに市販の乾燥機中で
250℃で60分乾燥した。このようにしてモノリス担体の
セル容積１当り、パラジウム1gを担持した触媒Ｂを得
た。
トし、温風の温度を50℃、セル内流速を10m/秒に調整
し、５分間通風乾燥し、その後さらに市販の乾燥機中で
250℃で60分乾燥した。このようにしてモノリス担体の
セル容積１当り、パラジウム1gを担持した触媒Ｂを得
た。
実施例３ 実施例１と同様にして、端面周縁部のセルを目詰め
し、100g/個のアルミナ被膜を形成した担体に、硝酸パ
ラジウム溶液の代わりに、セリウム18.0重量％を含有す
る硝酸セリウム溶液（セリウム1.2モル/l）を用い、触
媒セル容積１当りセリウム35gが担持されるようにす
る以外は実施例１と同じ条件でスプレー担持し、乾燥し
た。その後、この担体を電気炉中で600℃で１時間焼成
した。
し、100g/個のアルミナ被膜を形成した担体に、硝酸パ
ラジウム溶液の代わりに、セリウム18.0重量％を含有す
る硝酸セリウム溶液（セリウム1.2モル/l）を用い、触
媒セル容積１当りセリウム35gが担持されるようにす
る以外は実施例１と同じ条件でスプレー担持し、乾燥し
た。その後、この担体を電気炉中で600℃で１時間焼成
した。
次に、触媒成分溶液として白金0.77重量％、ロジウム
0.077重量％を含有する白金、ロジウム混合溶液（白金
7.7g/l,ロジウム0.77g/l）を調整し、この溶液を実施例
１と同様にしてこの担体にスプレー担持した後乾燥し、
触媒担体セル容積１当りセリウムを35g、白金を1g、
ロジウムを0.1g担持したモノリス触媒Ｃを得た。
0.077重量％を含有する白金、ロジウム混合溶液（白金
7.7g/l,ロジウム0.77g/l）を調整し、この溶液を実施例
１と同様にしてこの担体にスプレー担持した後乾燥し、
触媒担体セル容積１当りセリウムを35g、白金を1g、
ロジウムを0.1g担持したモノリス触媒Ｃを得た。
比較例１ 実施例１と同様のコージライト質モノリス担体に実施
例１と同様の方法で、外周部セルを目詰め後100g/個の
アルミナ被膜を形成させた。
例１と同様の方法で、外周部セルを目詰め後100g/個の
アルミナ被膜を形成させた。
この担体を実施例１と同様の硝酸パラジウム溶液中に
１分間浸漬した後、エアーガンで過剰の溶液を吹き払っ
た。その後、市販の乾燥機中で250℃で60分間乾燥し
た。このようにして、触媒担体セル容積１当り1gを担
持した触媒Ｄを得た。
１分間浸漬した後、エアーガンで過剰の溶液を吹き払っ
た。その後、市販の乾燥機中で250℃で60分間乾燥し
た。このようにして、触媒担体セル容積１当り1gを担
持した触媒Ｄを得た。
比較例２ 実施例１と同様のコージライト質モノリス担体に実施
例１と同様の方法で、アルミナ被膜を形成し、硝酸パラ
ジウム溶液をスプレー担持した。
例１と同様の方法で、アルミナ被膜を形成し、硝酸パラ
ジウム溶液をスプレー担持した。
その後ただちに、この触媒を第３図に示す温風乾燥機
にセットし、温風の温度を35℃、セル内流速を4m/秒に
調整して５分間通風乾燥した。その後、市販の乾燥機中
で250℃で60分乾燥した。このようにして触媒セル容積
１当りパラジウム1gを担持した触媒Ｅを得た。
にセットし、温風の温度を35℃、セル内流速を4m/秒に
調整して５分間通風乾燥した。その後、市販の乾燥機中
で250℃で60分乾燥した。このようにして触媒セル容積
１当りパラジウム1gを担持した触媒Ｅを得た。
比較例３ 実施例１と同様のコージライト質モノリス担体に実施
例１と同様の方法で、外周部セルを目詰め後100g/個の
アルミナ被膜を形成させた。
例１と同様の方法で、外周部セルを目詰め後100g/個の
アルミナ被膜を形成させた。
これを実施例３と同様の硝酸第１セリウム溶液に１分
間浸漬後、余剰の溶液をエアーガンで吹き払い、市販の
乾燥機にて250℃で60分乾燥した。次に、この担体を電
気炉にて600℃で１時間焼成した。
間浸漬後、余剰の溶液をエアーガンで吹き払い、市販の
乾燥機にて250℃で60分乾燥した。次に、この担体を電
気炉にて600℃で１時間焼成した。
さらに、この担体を実施例３と同様の硝酸白金、塩化
ロジウム混合溶液中に１分間浸漬後、余剰の溶液をエア
ーガンにて吹き払い、市販の乾燥機にて250℃で60分間
乾燥した。このようにしてモノリス担体セル容積１当
りセリウムを35g、白金を1g、ロジウムを0.1gを担持し
た触媒Ｆを得た。
ロジウム混合溶液中に１分間浸漬後、余剰の溶液をエア
ーガンにて吹き払い、市販の乾燥機にて250℃で60分間
乾燥した。このようにしてモノリス担体セル容積１当
りセリウムを35g、白金を1g、ロジウムを0.1gを担持し
た触媒Ｆを得た。
実施例１ないし３及び比較例１ないし３で得られた触
媒ＡないしＥについて次に示すような試験を行なった。
媒ＡないしＥについて次に示すような試験を行なった。
［触媒成分担持量分析試験］ 触媒ＡないしＦの両端面のセルのうち目詰めを施され
た部分及び中央付近のセルを別々に粉砕後、パラジウ
ム、白金、ロジウム、セリウムを各々分析した。パラジ
ウム、白金、ロジウムは島津製原子吸光分光光度計AA67
0型、セリウムはセイコー電子製ICP発光分光分析装置
（高周波誘導結合型プラズマ発光分光分析装置）にて定
量分析を行なった。その結果を第１表に示す。
た部分及び中央付近のセルを別々に粉砕後、パラジウ
ム、白金、ロジウム、セリウムを各々分析した。パラジ
ウム、白金、ロジウムは島津製原子吸光分光光度計AA67
0型、セリウムはセイコー電子製ICP発光分光分析装置
（高周波誘導結合型プラズマ発光分光分析装置）にて定
量分析を行なった。その結果を第１表に示す。
［触媒性能試験］ 触媒ＳないしＦを第１図に示すようなコンバータ容器
に収納し、このコンバータ容器を2000cc6気筒エンジン
に設置した。このエンジンを空燃費（A/F）14.5で運転
し、ガス成分として炭化水素（HC）2000ppm、一酸化炭
素（CO）0.6％及び窒素酸化物（NOX）2400ppmを含むガ
スをコンバータ容器に収納した触媒ＡないしＦに通じ、
各ガス成分の浄化率を測定した。なお触媒入口ガス温度
は350℃で測定した。その結果を第２表に示す。
に収納し、このコンバータ容器を2000cc6気筒エンジン
に設置した。このエンジンを空燃費（A/F）14.5で運転
し、ガス成分として炭化水素（HC）2000ppm、一酸化炭
素（CO）0.6％及び窒素酸化物（NOX）2400ppmを含むガ
スをコンバータ容器に収納した触媒ＡないしＦに通じ、
各ガス成分の浄化率を測定した。なお触媒入口ガス温度
は350℃で測定した。その結果を第２表に示す。
なお、表中HCは炭化水素、COは一酸化炭素、NOXは一
酸化窒素を示す。
酸化窒素を示す。
第１表に示すように、実施例１ないし３の触媒におけ
る目詰め部の触媒成分担持量は、目詰めを施されていな
いセル開口部における触媒成分担持量に比べて非常に少
ないが、比較例１または３の触媒のように触媒担体を触
媒成分溶液に浸漬した場合や、比較例２のようにスプレ
ー担持終了後の温風乾燥の温度や風速が低い場合には、
各々の触媒成分担持量は殆ど変わらない。すなわち、比
較例１ないし３に比し、実施例１ないし３の触媒におい
ては、排ガス浄化に殆ど関与しない部分に担持される無
駄な触媒成分が非常に少ない。
る目詰め部の触媒成分担持量は、目詰めを施されていな
いセル開口部における触媒成分担持量に比べて非常に少
ないが、比較例１または３の触媒のように触媒担体を触
媒成分溶液に浸漬した場合や、比較例２のようにスプレ
ー担持終了後の温風乾燥の温度や風速が低い場合には、
各々の触媒成分担持量は殆ど変わらない。すなわち、比
較例１ないし３に比し、実施例１ないし３の触媒におい
ては、排ガス浄化に殆ど関与しない部分に担持される無
駄な触媒成分が非常に少ない。
これに対し、第２表に示すように、実施例１ないし３
の触媒の触媒性能は、これよりも触媒成分担持量の多い
比較例１ないし３の触媒の触媒性能と同等である。すな
わち、目詰め部分の触媒成分担持量が少なくてもその触
媒性能は劣らない。
の触媒の触媒性能は、これよりも触媒成分担持量の多い
比較例１ないし３の触媒の触媒性能と同等である。すな
わち、目詰め部分の触媒成分担持量が少なくてもその触
媒性能は劣らない。
［発明の効果］ 本発明の方法を用いることによって、触媒コンバータ
容器に取付けられて使用される排ガス浄化用モノリス触
媒の外周部のうち、該コンバータ容器と接する部分に、
触媒セルを閉塞してなる目詰めを設けた触媒において、
無駄な触媒成分が排ガスの殆ど流入しない部分に担持さ
れることを防ぎ、その触媒性能を低下させることなく触
媒のスト減をはかることができる。
容器に取付けられて使用される排ガス浄化用モノリス触
媒の外周部のうち、該コンバータ容器と接する部分に、
触媒セルを閉塞してなる目詰めを設けた触媒において、
無駄な触媒成分が排ガスの殆ど流入しない部分に担持さ
れることを防ぎ、その触媒性能を低下させることなく触
媒のスト減をはかることができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る触媒を触媒コンバー
タ内に収納した状態を示す図、第２図は、本発明に用い
られる触媒成分担持装置の一例を示す図、第３図は本発
明に用いられる温風乾燥装置の一例を示す図である。
タ内に収納した状態を示す図、第２図は、本発明に用い
られる触媒成分担持装置の一例を示す図、第３図は本発
明に用いられる温風乾燥装置の一例を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】モノリス担体の端面周縁部を目詰めして担
体外周部のセルを閉塞し、前記目詰めされた端面周縁部
にカバーを施し、前記カバーが施された触媒担体の一方
の端面側より該触媒担体に触媒成分溶液を供給し、他方
の端面側より過剰の触媒成分溶液を吸引して触媒成分を
担体に担持させた後、温度40℃以上、風速5m/秒以上の
温風で乾燥することを特徴とする排気ガス浄化用触媒の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63295449A JP2693980B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 排ガス浄化用触媒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63295449A JP2693980B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 排ガス浄化用触媒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02144156A JPH02144156A (ja) | 1990-06-01 |
| JP2693980B2 true JP2693980B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=17820735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63295449A Expired - Lifetime JP2693980B2 (ja) | 1988-11-22 | 1988-11-22 | 排ガス浄化用触媒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2693980B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5953832A (en) * | 1998-04-28 | 1999-09-21 | Engelhard Corporation | Method for drying a coated substrate |
| JP4171939B2 (ja) * | 1998-07-27 | 2008-10-29 | トヨタ自動車株式会社 | 触媒コンバータの製造方法 |
| US20040176246A1 (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-09 | 3M Innovative Properties Company | Catalyzing filters and methods of making |
| WO2008129671A1 (ja) * | 2007-04-17 | 2008-10-30 | Ibiden Co., Ltd. | 触媒担持ハニカムおよびその製造方法 |
-
1988
- 1988-11-22 JP JP63295449A patent/JP2693980B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02144156A (ja) | 1990-06-01 |
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