JPS61129016A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPS61129016A JPS61129016A JP59251140A JP25114084A JPS61129016A JP S61129016 A JPS61129016 A JP S61129016A JP 59251140 A JP59251140 A JP 59251140A JP 25114084 A JP25114084 A JP 25114084A JP S61129016 A JPS61129016 A JP S61129016A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2510/00—Surface coverings
- F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
Landscapes
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Catalysts (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】
この発明は、ディセルエンジン等の内燃機関から排出さ
れるパティキーレートを浄化するのくすぐれたハニカム
型パティキエレート捕集用フィルタおよびハニカム型触
媒フィルタならびにハニカム型パティキエレート捕集用
フィルタの製造方法に関する。
れるパティキーレートを浄化するのくすぐれたハニカム
型パティキエレート捕集用フィルタおよびハニカム型触
媒フィルタならびにハニカム型パティキエレート捕集用
フィルタの製造方法に関する。
ディセルエンジン等から排出されるパティキーレートを
浄化するクステムとして排気系に捕集用フィルタを設け
、捕集された／４’ティ中ユレートヲ電気ヒーター、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５
９−１８２２１号、特開昭５９−５２０号等参照）。パ
ティキーレートを捕集するフィルタは、第１図および第
２図に示すように、セラミ、クスモノリス担体Ｉ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３＆
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のボアを通
じて流れる。このようなフィルタはハニカム構造の微粒
子フィルタ（以下ハニカム型フィルタという）と呼ばれ
、特開昭５８−１８５９１９号に開示されている。その
他ノ臂ティキ為レートを捕集するフィルタとして、三次
元網目構造をもつセラミ、り担体、スティール・＋７−
Ａ／、フイヤーメ、ン二等もある。
浄化するクステムとして排気系に捕集用フィルタを設け
、捕集された／４’ティ中ユレートヲ電気ヒーター、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５
９−１８２２１号、特開昭５９−５２０号等参照）。パ
ティキーレートを捕集するフィルタは、第１図および第
２図に示すように、セラミ、クスモノリス担体Ｉ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３＆
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のボアを通
じて流れる。このようなフィルタはハニカム構造の微粒
子フィルタ（以下ハニカム型フィルタという）と呼ばれ
、特開昭５８−１８５９１９号に開示されている。その
他ノ臂ティキ為レートを捕集するフィルタとして、三次
元網目構造をもつセラミ、り担体、スティール・＋７−
Ａ／、フイヤーメ、ン二等もある。
上記のハニカム凰フィルタは前記のように両端が交互に
盲栓がしてあって、セル側壁にガスが通過する数μｍ−
数１０１１ｍのボアがおいているだけであるので、ノク
ティキエレートの捕集率は、他のフィルタの捕集率よシ
高い。しかしながら、捕集されたパティキユレートを電
気ヒータヤオイルパーナ等で燃焼しようとしてもフィル
タの前側に捕集されたパティキユレートのみが燃焼し、
セルの奥に補集されたノーティキーレートまイルタでは
ガスの入口側に大部分のノ４ティキエレートを捕集して
しまう。
盲栓がしてあって、セル側壁にガスが通過する数μｍ−
数１０１１ｍのボアがおいているだけであるので、ノク
ティキエレートの捕集率は、他のフィルタの捕集率よシ
高い。しかしながら、捕集されたパティキユレートを電
気ヒータヤオイルパーナ等で燃焼しようとしてもフィル
タの前側に捕集されたパティキユレートのみが燃焼し、
セルの奥に補集されたノーティキーレートまイルタでは
ガスの入口側に大部分のノ４ティキエレートを捕集して
しまう。
この発明は、上記従来技術の問題点を解決し、パティキ
ーレート捕集率および燃焼伝播特性にすぐれたハニカム
鳳パティキ島し−ト捕集用フィルタおよびハニカム型触
媒フィルタを提供すべくなされたものである。さらにこ
の発明はハニカム型・ぐティキーレート捕集用フィルタ
を製造する方法をも提供するものである。
ーレート捕集率および燃焼伝播特性にすぐれたハニカム
鳳パティキ島し−ト捕集用フィルタおよびハニカム型触
媒フィルタを提供すべくなされたものである。さらにこ
の発明はハニカム型・ぐティキーレート捕集用フィルタ
を製造する方法をも提供するものである。
しかして、この発明のハニカム型パティキーレート捕集
用フィ・ルタは、ハニカム型フィルタのｙｘ入口側にお
いて盲栓をしてないセルの側壁表面にアルミナのコーテ
ィング層を形成すせてなるものである。
用フィ・ルタは、ハニカム型フィルタのｙｘ入口側にお
いて盲栓をしてないセルの側壁表面にアルミナのコーテ
ィング層を形成すせてなるものである。
また、この発明のハニカム型触媒フィルタは、上記のフ
ィルタの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。
ィルタの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。
さらに、この発明のハニカム型パティキーレート捕集用
フィルタの製造方法は、ハニカム型フィルタの下端を吸
引しつつその上端よシ活性アルミナ（Ａｔ２０３）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
ィング層を形成させることからなる。
フィルタの製造方法は、ハニカム型フィルタの下端を吸
引しつつその上端よシ活性アルミナ（Ａｔ２０３）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
ィング層を形成させることからなる。
この発明のハニカム型ノーティキュレート捕集用フィル
タは、第３図に示すように、セラミックスモノリス担体
Ｉ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２１については
盲栓３ａで塵ぎ、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４０表面
に活性アルミナのコーティング層５を形成させてなるも
のである。
タは、第３図に示すように、セラミックスモノリス担体
Ｉ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２１については
盲栓３ａで塵ぎ、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４０表面
に活性アルミナのコーティング層５を形成させてなるも
のである。
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。
とになる。
さらにこの発明のハニカム型触媒フィルタは、上記のこ
の発明のハニカムｍノ々ティキエレート捕集用フィルタ
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
、ノ々ラジウムおよびロノウムがとくに好適である。
の発明のハニカムｍノ々ティキエレート捕集用フィルタ
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
、ノ々ラジウムおよびロノウムがとくに好適である。
この発明のハニカム型パティキル−ト捕集用フィルタの
製造方法および製造装置について以下に述べる。
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、
ガスケット８を介してざ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、フィルタ
固定台１０が設置されておシ、固定台ＩＱは、ハニカム
型フィルタ１１の大きさにより交換可能となっている。
ガスケット８を介してざ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、フィルタ
固定台１０が設置されておシ、固定台ＩＱは、ハニカム
型フィルタ１１の大きさにより交換可能となっている。
また固定台１０にはコ９ム、／４ツ午ンが固定されてい
る。ハニカム製フィルタ１１は、固定台１０に垂直に設
置され、ハニカム型フィルタ１１の上へ側にはスラリー
取入器１２が接続される。スラリー取入器の内面は、ノ
１ニカム型フィルタト密着シ、スラリーがハニカム型フ
ィルタの外壁に流出しないようにゴムノ４ ツキンが設
けられている。
る。ハニカム製フィルタ１１は、固定台１０に垂直に設
置され、ハニカム型フィルタ１１の上へ側にはスラリー
取入器１２が接続される。スラリー取入器の内面は、ノ
１ニカム型フィルタト密着シ、スラリーがハニカム型フ
ィルタの外壁に流出しないようにゴムノ４ ツキンが設
けられている。
ハニカム型フィルタ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。
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。
内を連続的に吸引し、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ィ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ボアを通ってタンク内に吸引
され、セルの側壁表面に活性アルミナのコーティング層
が形成される。タンク６内に溜ったスラリーは、タンク
６の下面に設けられたドレンコックｚ３よシ取フ出し、
スラリー取入器ｚ２に戻して再利用する。
栓をしてないセルの側壁のボアを通ってタンク内に吸引
され、セルの側壁表面に活性アルミナのコーティング層
が形成される。タンク６内に溜ったスラリーは、タンク
６の下面に設けられたドレンコックｚ３よシ取フ出し、
スラリー取入器ｚ２に戻して再利用する。
ハニカム型フィルタのセルの側壁のボア径は数μｍ〜数
１０燗と小さいので、活性アルミナを含むスラリー粘度
が２０００ＰＳ以上あるとボアがスラリーで基がれしま
うことが多い。したがって、活性アルミナを含むスラリ
ーの粘度は、２００ ＣＰＳ以下であることが好ましい
。また、ハニカム型フィ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ボアの閉塞を
防ぐために、ノ・ニカムをフィ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。
１０燗と小さいので、活性アルミナを含むスラリー粘度
が２０００ＰＳ以上あるとボアがスラリーで基がれしま
うことが多い。したがって、活性アルミナを含むスラリ
ーの粘度は、２００ ＣＰＳ以下であることが好ましい
。また、ハニカム型フィ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ボアの閉塞を
防ぐために、ノ・ニカムをフィ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ィルタの
コーティングは可能である。
ー効果を有するアルミナゾルでもハニカム型フィルタの
コーティングは可能である。
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ィングすることにより得られ
たハニカム型ノ々ティキュレート捕集用フィルタを好ま
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ハニカム
型触媒フィルタが得られる。
の表面にアルミナをコーティングすることにより得られ
たハニカム型ノ々ティキュレート捕集用フィルタを好ま
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ハニカム
型触媒フィルタが得られる。
ハニカム型フィルタ基材の比表面積は、１〜２ ｍ２／
ｇと小さいが、アルミナコーティング層を形成すること
によりコート層比表面積は、５０〜ｔｏＯｍ／、Ｆに増
える。このことＫよりコート層の・ぞティキーレート吸
着力が増し、パティキーレート捕集率が上がる。また、
・・ニカム型７ることが雛に（、仮に担持できたとして
本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、アルミナコーティング層を形成する
ことによｌ）、ｚ−）層比表面積が５０−１００ｍｙＪ
に増えるため、十分な量の触媒物質を容易に担持てき、
長時間の触媒活性を有するものと考えられる。
ｇと小さいが、アルミナコーティング層を形成すること
によりコート層比表面積は、５０〜ｔｏＯｍ／、Ｆに増
える。このことＫよりコート層の・ぞティキーレート吸
着力が増し、パティキーレート捕集率が上がる。また、
・・ニカム型７ることが雛に（、仮に担持できたとして
本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、アルミナコーティング層を形成する
ことによｌ）、ｚ−）層比表面積が５０−１００ｍｙＪ
に増えるため、十分な量の触媒物質を容易に担持てき、
長時間の触媒活性を有するものと考えられる。
また、アルミナコーティング層上に捕集されたパティキ
ーレートは、担持触媒物質によシ、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。
ーレートは、担持触媒物質によシ、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。
この発明のハニカム型パティキーレート捕集用フィルタ
は、セル側壁にアルミナのコーティング層が形成されて
いるので上記したようにフィルタ基材の比表面積が増加
しパティ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、フィルタ基材の
比表面積が増加するので、触媒化が容易である。
は、セル側壁にアルミナのコーティング層が形成されて
いるので上記したようにフィルタ基材の比表面積が増加
しパティ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、フィルタ基材の
比表面積が増加するので、触媒化が容易である。
さらにこの発明の触媒フィルタは、ｆイセル機関等から
排出される排気ガスの浄化特性にすぐれている外、パテ
ィキーレートの燃焼温度を下降させ、かつ、電気ヒータ
ー等によシ・クティキ為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。
排出される排気ガスの浄化特性にすぐれている外、パテ
ィキーレートの燃焼温度を下降させ、かつ、電気ヒータ
ー等によシ・クティキ為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
ハニカム型フィルタを吸水処理し、活性アルミナを含む
スラリーを１０〜２００ｓｍＨｇ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ィルタにつきノ々テ
ィキエレートの捕集率１着火源度および燃焼率を測定し
その結果を下表に示した。
スラリーを１０〜２００ｓｍＨｇ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ィルタにつきノ々テ
ィキエレートの捕集率１着火源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
ハニカム型フィルタを吸水処理し、活性アルミナを含む
スラリーを１０〜２００５ｗ＋Ｈｇ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。
スラリーを１０〜２００５ｗ＋Ｈｇ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ＰｄＣｔ２水溶液を用いてＰｄを担持し
た。このようにして得られたハニカム型触媒フィルタに
つキノクティキエレートの補集量２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。
た。このようにして得られたハニカム型触媒フィルタに
つキノクティキエレートの補集量２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
ハニカム型フィルタの基材（アルミナコーティング層な
し、触媒なし）について実施例と同様にしてパティキ島
レートの捕集率１着火源度および燃焼率を測定し、その
結果を下表に示した。
し、触媒なし）について実施例と同様にしてパティキ島
レートの捕集率１着火源度および燃焼率を測定し、その
結果を下表に示した。
表
＊１人ガス温度２００℃ エンジン回転数２０００ｒｐ
ｍ本２ノぐティキ瓢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、
ハニカム型フィルタにアルミナコーティングをしたサン
グル（実施例１）のノ４ティ午エレート捕集率は、大巾
に向上した。
ｍ本２ノぐティキ瓢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、
ハニカム型フィルタにアルミナコーティングをしたサン
グル（実施例１）のノ４ティ午エレート捕集率は、大巾
に向上した。
また、実施例１におけるパティキュ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
とによシ、ノ４ティキエレート捕集率のみならず、ノク
ティキエレートの着火温度および燃焼率が大巾に向上し
た。
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
とによシ、ノ４ティキエレート捕集率のみならず、ノク
ティキエレートの着火温度および燃焼率が大巾に向上し
た。
第１図は従来のハニカムをフィ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ィルタの一
実施例を略示的に示す断面的説明図、第３図はこの発明
のハニカム型ツクティキーレート捕集用フィルタを略示
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
ム型パティキュレート捕集用フィルタの製造装置の一例
を略示的に示す図である。 Ｉ・・・セラミ、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、２
ｂ・・・ガス入口側で盲栓をしたセル、３および３ａ・
・・盲栓、４・・・セル側壁、５・・・アルミナのコー
ティング層、１１・・・ハニカム型フィルタ。
に示す斜視図、第２図は従来のハニカム型フィルタの一
実施例を略示的に示す断面的説明図、第３図はこの発明
のハニカム型ツクティキーレート捕集用フィルタを略示
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
ム型パティキュレート捕集用フィルタの製造装置の一例
を略示的に示す図である。 Ｉ・・・セラミ、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、２
ｂ・・・ガス入口側で盲栓をしたセル、３および３ａ・
・・盲栓、４・・・セル側壁、５・・・アルミナのコー
ティング層、１１・・・ハニカム型フィルタ。
Claims (3)
- （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
ニカム型フィルタにおいて、ガス入口側において盲栓を
してないセルの側壁表面にアルミナのコーティング層を
形成させてなるハニカム型パティキュレート捕集用フィ
ルタ。 - （２）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
ニカム型フィルタのガス入口側において盲栓をしないセ
ルの側壁表面に、アルミナのコーティング層を形成させ
たのち、上記フィルタの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ハニカム型触
媒フィルタ。 - （３）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
ニカム型フィルタの下端を吸引しつつ、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
ナのコーティング層を形成させることからなるハニカム
型パティキュレート捕集用フィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59251140A JPS61129016A (ja) | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59251140A JPS61129016A (ja) | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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- 1984-11-28 JP JP59251140A patent/JPS61129016A/ja active Granted
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