JPH0232004B2 - - Google Patents

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JPH0232004B2
JPH0232004B2 JP59251140A JP25114084A JPH0232004B2 JP H0232004 B2 JPH0232004 B2 JP H0232004B2 JP 59251140 A JP59251140 A JP 59251140A JP 25114084 A JP25114084 A JP 25114084A JP H0232004 B2 JPH0232004 B2 JP H0232004B2
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JP
Japan
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filter
honeycomb
particulate
inlet side
plugged
Prior art date
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JP59251140A
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English (en)
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JPS61129016A (ja
Inventor
Mamoru Terada
Masayasu Sato
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KYATARA KOGYO KK
Original Assignee
KYATARA KOGYO KK
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Publication date
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Priority to JP59251140A priority Critical patent/JPS61129016A/ja
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Publication of JPH0232004B2 publication Critical patent/JPH0232004B2/ja
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00Surface coverings
    • F01N2510/06Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction

Landscapes

  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、デイゼルエンジン等の内燃機関か
ら排出されるパテイキユレートを浄化するのにす
ぐれたハニカム型パテイキユレート捕集用フイル
タを製造する方法に関する。 デイゼルエンジン等から排出されるパテイキユ
レートを浄化するシステムとして排気系に捕集用
フイルタを設け、捕集されたパテイキユレートを
電気ヒーター、オイルバナーもしくは触媒等を用
いて燃焼させることが提案されている(特開昭58
−187512号、特開昭59−18221号、特開昭59−520
号等参照)。パテイキユレートを捕集するフイル
タは、第1図および第2図に示すように、セラミ
ツクスモノリス担体1のガス入口側セル2を1個
おきに盲栓3で塞ぎ、ガス出口側では、入口側で
盲栓をしないセル2aについては盲栓3aで塞
ぎ、入口側で盲栓をしたセル2bについては開け
てあり、ガスは矢印に示すように、セル側壁4の
ポアを通じて流れる。このようなフイルタはハニ
カム構造の微粒子フイルタ(以下ハニカム型フイ
ルタという)と呼ばれ、特開昭58−185919号に開
示されている。その他パテイキユレートを捕集す
るフイルタとして、三次元網目構造をもつセラミ
ツク担体、ステイール・ウール、ワイヤーメツシ
ユ等もある。 上記のハニカム型フイルタは前記のように両端
が交互に盲栓がしてあつて、セル側壁にガスが通
過する数μm〜数10μmのポアがあいているだけ
であるので、パテイキユレートの捕集率は、他の
フイルタの捕集率より高い。しかしながら、捕集
されたパテイキユレートを電気ヒータやオイルバ
ーナ等で燃焼しようとしてもフイルタの前側に捕
集されたパテイキユレートのみが燃焼し、セルの
奥に補集されたパテイキユレートまでは燃焼しな
い。すなわちハニカム型フイルターでは燃焼伝播
特性がわるい。さらにハニカム型フイルタではガ
スの入口側に大部分のパテイキユレートを捕集し
てしまう。 この発明は、上記従来技術の問題点を解決し、
パテイキユレート捕集率および燃焼伝播特性にす
ぐれたハニカム型パテイキユレート捕集用フイル
タを製造する方法を提供するものである。 この発明のハニカム型パテイキユレート捕集用
フイルタの製造方法は、ガス入口側セルを1個お
きに盲栓で塞ぎ、ガス出口側では、入口側で盲栓
をしないセルについては盲栓で塞ぎ、入口側で盲
栓をしたセルについては開けてあるハニカム型フ
イルタの下端を10〜200mmHgの圧力で吸引しつつ
その上端より活性アルミナ(Al2O3)を含むスラ
リまたはアルミナゾルを投入してガス入口側にお
いて盲栓をしていないセル側壁表面にアルミナの
コーテイング層を形成させることからなる。 この発明の方法によつて得られるハニカム型パ
テイキユレート捕集用フイルタは、第3図に示す
ように、セラミツクスモノリス担体1のガス入口
側セル2を1個おきに盲栓3で塞ぎ、ガス出口側
では、入口側で盲栓をしないセル2aについては
盲栓3aで塞ぎ、入口側で盲栓をしたセル2bに
ついては開け、入口側で盲栓をしないセル2aの
側壁4の表面に活性アルミナのコーテイング層5
を形成させてなるものである。 第3図においてガスは矢印に示すように、セル
側壁4のポアを通じて流れるので、アルミナのコ
ーテイング層は、ガスが一つのセルから他のセル
に流れる場合に、ガスの入口側にのみ形成される
ことになる。 さらにこの発明の方法によつて得られるハニカ
ム型触媒フイルタは、上記のこの発明のハニカム
型パテイキユレート捕集用フイルタのガス入口側
において盲栓をしていないセル側壁に、さらに白
金族元素の少くとも一種の触媒金属を担持させて
なるものである。白金族元素の触媒金属として
は、白金、パラジウムおよびロジウムがとくに好
適である。 この発明のハニカム型パテイキユレート捕集用
フイルタの製造方法および製造装置について以下
に述べる。 第4図に示すタンク6には、その上面にロート
足7が、ガスケツト8を介してボルト締めで固定
されている。ロート足7は吸引取入口9を具備
し、吸引取入口9は排出ポンプ等に接続される。
ロート足7の上には、フイルタ固定台10が設置
されており、固定台10は、ハニカム型フイルタ
11の大きさにより交換可能となつている。また
固定台10にはゴム,パツキンが固定されてい
る。ハニカム型フイルタ11は、固定台10に垂
直に設置され、ハニカム型フイルタ11の上側に
はスラリー取入器12が接続される。スラリー取
入器の内面は、ハニカム型フイルタと密着し、ス
ラリーがハニカム型フイルタの外壁に流出しない
ようにゴムパツキンが設けられている。 ハニカム型フイルタ11を吸水処理した後、第
4図のように、固定台10に垂直に固定する。つ
ぎに排出ポンプを用いて吸引取入口9を経てタン
ク6内を連続的に10〜200mmHgの圧力で吸引し、
スラリー取入器12に活性アルミナを含むスラリ
ーを投入する。スラリーはハニカム型フイルタの
ガス入口側において盲栓をしてないセルの側壁の
ポアを通つてタンク内に吸引され、セルの側壁表
面に活性アルミナのコーテイング層が形成され
る。タンク6内に溜つたスラリーは、タンク6の
下面に設けられたドレンコツク13より取り出
し、スラリー取入器12に戻して再利用する。 ハニカム型フイルタのセルの側壁のポア径は数
μm〜数10μmと小さいので、活性アルミナを含
むスラリー粘度が200CPS以上あるとポアがスラ
リーで塞がれしまうことが多い。したがつて、活
性アルミナを含むスラリーの粘度は、200CPS以
下であることが好ましい。また、ハニカム型フイ
ルタのコーテイング後の、スラリーのたるみによ
るセルおよびセル側壁のポアの閉塞を防ぐため
に、ハニカム型フイルタの上下を逆転させ、もう
一度吸引処理するか、または遠心分離等を行なう
ことが望ましい。 さらに、活性アルミナを含むスラリーの他に、
バインダー効果を有するアルミナゾルでもハニカ
ム型フイルタのコーテイングは可能である。 以上のようにガス入口側において盲栓をしない
セル側壁の表面にアルミナをコーテイングするこ
とにより得られたハニカム型パテイキユレート捕
集用フイルタを好ましくは、100〜300℃で乾燥
し、500〜800℃で0.5〜2時間焼成後、少くとも
一種の白金族元素の触媒金属をセル側壁に担持さ
せるとこの発明の方法によつて得られるハニカム
型触媒フイルタが得られる。 ハニカム型フイルタ基材の比表面積は、1〜2
m2/gと小さいが、アルミナコーテイング層を形
成することによりコート層比表面積は、50〜100
m2/gに増える。このことによりコート層のパテ
イキユレート吸着力が増し、パテイキユレート補
集率が上がる。また、ハニカム型フイルタは、そ
の触媒化に於いても基材の比表面積が小さいた
め、十分な量の触媒物質を担持させることが難し
く、仮に担持できたとしても短時間でその触媒活
性を失う結果となり実用化は難しい。しかしなが
ら、アルミナコーテイング層を形成することによ
り、コート層比表面積が50〜100m2/gに増える
ため、十分な量の触媒物質を容易に担持でき、長
時間の触媒活性を有するものと考えられる。 また、アルミナコーテイング層上に捕集された
パテイキユレートは、担持触媒物質により、活性
化エネルギーが下げられるため、着火性および燃
焼伝播性が向上する。 この発明の方法によりハニカム型パテイキユレ
ート捕集用フイルタは、セル側壁にアルミナのコ
ーテイング層が形成されているので上記したよう
にフイルタ基材の比表面積が増加しパテイキユレ
ートの捕集率が良好であるばかりでなく、燃焼伝
播特性にすぐれている。また、フイルタ基材の比
表面積が増加するので、触媒化が容易である。さ
らにこの発明の方法により得られる触媒フイルタ
は、デイゼル機関等から排出される排気ガスの浄
化特性にすぐれている外、パテイキユレートの燃
焼温度を下降させ、かつ、電気ヒーター等により
パテイキユレートを燃焼させる際の燃焼伝播特性
において著しくすぐれたものである。 実施例 1 ハニカム型フイルタ〔200セル、115mm(直径)
×130mm(長さ)〕を吸水処理し、活性アルミナを
含むスラリーを10〜200mmHgの吸引条件下でコー
ト後、250℃で乾燥し、700℃で1時間焼成した。
このようにして得られたハニカム型フイルタにつ
きパテイキユレートの捕集率、着火温度および燃
焼率を測定しその結果を下表に示した。 実施例 2 ハニカム型フイルタ〔200セル、115mm(直径)
×130mm(長さ)〕を吸水処理し、活性アルミナを
含むスラリーを10〜200mmHgの吸引条件下でコー
ト後、250℃で乾燥し、700℃で1時間焼成した。
このサンプルにPdCl2水溶液を用いてPd1g/
を担持した。このようにして得られたハニカム型
触媒フイルタにつきパテイキユレートの補集率、
着火温度および燃焼率を測定しその結果を下表に
示した。 比較例 ハニカム型フイルタの基材(アルミナコーテイ
ング層なし、触媒なし)について実施例と同様に
してパテイキユレートの捕集率、着火温度および
燃焼率を測定し、その結果を下表に示した。
【表】 *2 パテイキユレートが燃え始める温度
上表の実施例の結果と比較例の結果との比較か
ら明らかのように、ハニカム型フイルタにアルミ
ナコーテイングをしたサンプル(実施例1)のパ
テイキユレート捕集率は、大巾に向上した。ま
た、実施例1におけるパテイキユレート着火温度
および燃焼率についても、わずかながら向上し
た。さらに、アルミナコーテイング後、触媒担持
(実施例2)することにより、パテイキユレート
捕集率のみならず、パテイキユレートの着火温度
および燃焼率が大巾に向上した。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のハニカム型フイルタの一実施例
を略示的に示す斜視図、第2図は従来のハニカム
型フイルタの一実施例を略示的に示す断面的説明
図、第3図はこの発明の方法により得られるハニ
カム型パテイキユレート捕集用フイルタを略示的
に示す断面的説明図および第4図はこの発明のハ
ニカム型パテイキユレート捕集用フイルタの製造
方法に用いる装置の一例を略示的に示す図であ
る。 1…セラミツクスモノリス担体、2…ガス入口
側セル、2a…ガス入口側で盲栓をしないセル、
2b…ガス入口側で盲栓をしたセル、3および3
a…盲栓、4…セル側壁、5…アルミナのコーテ
イング層、11…ハニカム型フイルタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ガス入口側セルを1個おきに盲栓で塞ぎ、ガ
    ス出口側では、入口側で盲栓をしないセルについ
    ては盲栓で塞ぎ、入口側で盲栓をしたセルについ
    ては開けてあるハニカム型フイルタの下端を、10
    〜200mmHgの圧力で吸引しつつ、上端より活性ア
    ルミナを含むスラリーまたはアルミナゾルを投入
    し、ガス入口側において盲栓をしないセルの側壁
    表面にアルミナのコーテイング層を形成させるこ
    とからなるハニカム型パテイキユレート捕集用フ
    イルタの製造方法。
JP59251140A 1984-11-28 1984-11-28 ハニカム型パティキュレート捕集用フイルタの製造方法 Granted JPS61129016A (ja)

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