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JPS6018214B2 - Catalyst for gas purification - Google Patents
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JPS6018214B2 - Catalyst for gas purification - Google Patents

Catalyst for gas purification

Info

Publication number
JPS6018214B2
JPS6018214B2 JP53056302A JP5630278A JPS6018214B2 JP S6018214 B2 JPS6018214 B2 JP S6018214B2 JP 53056302 A JP53056302 A JP 53056302A JP 5630278 A JP5630278 A JP 5630278A JP S6018214 B2 JPS6018214 B2 JP S6018214B2
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JP
Japan
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catalyst
alumina
carrier
aggregate
weight
Prior art date
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Expired
Application number
JP53056302A
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Japanese (ja)
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JPS54147187A (en
Inventor
和則 曾根高
敦 西野
邦夫 木村
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP53056302A priority Critical patent/JPS6018214B2/en
Publication of JPS54147187A publication Critical patent/JPS54147187A/en
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  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、大気汚染防止のためのガス浄化用触媒体、特
に石油、ガス、練炭などを燃料とした各種家庭用燃焼機
器や調理器より発生する有害物質、油煙、臭気などを含
む排ガス浄化のための触媒体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a catalyst for gas purification for preventing air pollution, and particularly for cleaning harmful substances, oil smoke, etc. generated from various household combustion appliances and cooking appliances using oil, gas, briquettes, etc. as fuel. This invention relates to a catalyst body for purifying exhaust gas including odors.

この種の家庭用機器などからの排ガス組成は一様ではな
く、排ガスの主成分は例えば燃焼機器においては未燃焼
による一酸化炭素「炭化水素、特にオレフィン系炭化水
素であり、調理器においては、主に脂肪酸系炭化水素、
及びアルデヒドの類である。
The composition of exhaust gas from this type of household appliances is not uniform; for example, in combustion appliances, the main components of exhaust gas are unburned carbon monoxide and hydrocarbons, especially olefinic hydrocarbons; Mainly fatty acid hydrocarbons,
and aldehydes.

さらに詳述すると、各種家庭用燃焼機器の触媒体の好ま
しい設置位置による触媒体の温度は、600oo以下(
最高温度70000以下)である。
To explain in more detail, the temperature of the catalyst body of various household combustion appliances depending on the preferred installation position of the catalyst body is 600 oo or less (
Maximum temperature is 70,000 or less).

以上のことから本発明は最高温度70000における耐
スボーリング性のすぐれたべレツト状触媒体を提供する
ものである。最近は、アルミニウムサッシの普及により
、家屋の密閉度が高まってきたこと、さらにアパート、
マンションなど住宅が高層化して来たことなどにより、
自然状態での室内空気の換気は困難なものとなっている
In view of the above, the present invention provides a pellet-shaped catalyst body with excellent resistance to scaling at a maximum temperature of 70,000°C. Recently, with the spread of aluminum sashes, houses have become more airtight, and apartments,
Due to the rise in the number of high-rise buildings such as apartments,
Ventilating indoor air under natural conditions is difficult.

この様な事情から、家庭用燃焼機器の安全性及び調理時
の排ガスの無鰹化、無臭化が強く望まれている。
Under these circumstances, there is a strong desire for safety of household combustion appliances and for making the exhaust gas during cooking bonito-free and odor-free.

本発明の目的は、家庭用燃焼機器を使用するにあたり、
正常使用時はもちろんのこと、異常使用においても安全
に、快適に使用できるように改善するための触媒体を提
供するものであり、また、調理器の使用にあたっては、
排出ガスの油煙、臭気を酸化浄化するための触媒体を提
供するものである。
The purpose of the present invention is to: When using household combustion equipment,
We provide a catalyst body that improves the safety and comfort of using the cooker not only during normal use but also during abnormal use.
The present invention provides a catalyst body for oxidizing and purifying the oil smoke and odor of exhaust gas.

さらに家庭用燃焼機器は、高性能、低価格の技術革新が
行われている。
Furthermore, technological innovations are being made in household combustion equipment to achieve higher performance and lower prices.

このような進歩と市場性から低価格の触媒は必須であり
、本発明は安価で製法が簡単な高性能の触媒を提供する
ものである。従来、この様な目的にかなう触媒体として
、種々の触媒体が検討され、工業化されている。
Due to such progress and marketability, a low-cost catalyst is essential, and the present invention provides a high-performance catalyst that is inexpensive and easy to manufacture. Hitherto, various catalyst bodies have been studied and industrialized as catalyst bodies that meet such purposes.

主な触媒体は、貴金属触媒、金属酸化物触媒である。貴
金属触媒体は特に白金、パラジウムもしくは白金黒触媒
がよいとされてきた。しかし従来の白金触媒は高価であ
り、また金属酸化物触媒はそれより安価であるが、家庭
用燃焼機器に用いるにはなお高価であった。白金触媒が
高価であるのは、白金そのものが高価なことは言うまで
もないが、さらに担体としてのアルミナ成形体、ガラス
繊維が高価であり、製法(前処理)が複雑であり、白金
を担持させる手法及び後処理が複雑であることなどによ
る。
The main catalysts are noble metal catalysts and metal oxide catalysts. It has been said that platinum, palladium or platinum black catalysts are particularly suitable as noble metal catalysts. However, conventional platinum catalysts are expensive, and while metal oxide catalysts are cheaper, they are still too expensive for use in household combustion appliances. Platinum catalysts are expensive, not only because the platinum itself is expensive, but also because the alumina molded bodies and glass fibers used as supports are expensive, the manufacturing method (pretreatment) is complicated, and the method for supporting platinum is expensive. This is also due to the complexity of post-processing.

さらに触媒の担体への含浸が困難であり、均質なものは
得難く、また振動による耐摩耗性が弱く、特に高温度で
の耐スポーリング性が悪く、従って触媒の寿命も短かし
、等の欠点があった。触媒担体は、アルミナに限るもの
ではなく、例えば特公昭47一50980号公報に記載
してある様に、耐熱性で、化学的に不活性で、多孔性の
あるジルコン、シユライトシリマナイト、マグネシウム
シリケート、アルミノシリケートなどがある。
Furthermore, it is difficult to impregnate the catalyst into a carrier, making it difficult to obtain a homogeneous product, and the wear resistance due to vibration is poor, especially the spalling resistance at high temperatures is poor, and the life of the catalyst is therefore shortened. There was a drawback. The catalyst carrier is not limited to alumina; for example, as described in Japanese Patent Publication No. 47-50980, heat-resistant, chemically inert, and porous zircon, silimanite, and magnesium silicate can be used. , aluminosilicate, etc.

しかし、実用に供しているのは、アルミナを主成分とし
たものが主流である。また最近、多孔性の金属、たとえ
ば発泡金属等を担体として用いているものも、工業化さ
れている。担体として用いられている物質は、大別する
とセラミック坦体と、金属担体との二つがあり、その担
体の製造法については、種々の提案がある。
However, the mainstream of materials in practical use are those whose main component is alumina. Recently, carriers using porous metals such as foamed metals have also been commercialized. Materials used as carriers can be roughly classified into two types: ceramic carriers and metal carriers, and there are various proposals for manufacturing methods for these carriers.

しかし、これらの触媒体は、それぞれ一長一短があり、
いずれの方法によっても、得られた触媒体は高価であり
、家庭用燃焼機器へ応用するには、さらに改善する必要
がある。本発明は、以上のような従来の欠点を除去し、
安価で触媒活性、耐スポーリング性、耐摩耗性、さらに
成型収率の優れた高表面積の触媒を提供するものである
However, each of these catalysts has advantages and disadvantages.
The catalyst obtained by either method is expensive and requires further improvement before it can be applied to household combustion equipment. The present invention eliminates the above-mentioned conventional drawbacks,
The present invention provides a high surface area catalyst that is inexpensive, has excellent catalytic activity, spalling resistance, abrasion resistance, and molding yield.

すなわち、本発明はアルミナセメントを主成分として含
むべレット状成形体を迫体とし、前言己担体組成物中に
アルミナセメントと、耐スポーリング性を改善するため
に粒状基骨材と、担体表面積を大きくするために粉末骨
材とを混入し、さらに非暁結べレット状担体に金属、金
属酸化物の触媒を担持させたことを特徴とするものであ
る。本発明者らが先に提案した触媒体として、Aアルミ
ン酸石灰ーマンガン酸化物系触媒、Bアルミン酸石灰−
マンガン酸化物−耐熱挫骨材系触媒、Cアルミナセメン
トを含む担体に触媒を担持した、触媒の3つに大別する
ことができる。
That is, the present invention uses a pellet-shaped molded body containing alumina cement as a main component, and contains alumina cement in the carrier composition, granular base aggregate to improve spalling resistance, and a carrier surface area. It is characterized in that powder aggregate is mixed in to increase the particle size, and a metal or metal oxide catalyst is supported on the non-dawn pellet-like carrier. The catalysts previously proposed by the present inventors include A: lime aluminate-manganese oxide catalyst; B: lime aluminate-manganese oxide catalyst;
Catalysts can be roughly divided into three types: manganese oxide-heat-resistant crushed aggregate-based catalysts, and catalysts supported on carriers containing C alumina cement.

A,Bの触媒は排ガス中の被毒物濃度(特にS02ガス
)により、性能がいちじるしく異なる。すなわち灯油を
燃焼させる、たとえば石油ストーブのような比較的低濃
度(S02としてloppm以下)のS02に対して、
排ガス(C0,HC)浄化性能はすぐれているが、S0
2濃度として、50ppm以上を含む排ガスの浄化性能
は劣化が大きいことが判明した。−方、上述の如く、高
濃度のS02を含む排ガス、たとえば練炭燃焼排ガス浄
化用としてCの触媒を提案した。本発明はこのC触媒を
改良したもので、さらに低温活性を向上させるとともに
、触媒寿命の優れた触媒体であるとともに、前記触媒体
の担体組成の構成比を限定したものである。本発明の担
体組成物は、無機結合剤としてアルミナセメントを用い
、これとシリカ系、アルミナ系、シリカアルミナ系骨村
を粉末化したものからなり、さらにコージラィト、フッ
石、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の粉末骨材、
好ましくは多孔性粉末骨材(比表面積5で/餌以上)と
からなるものであり、Cをさらに構成限定したものであ
る。本発明の触媒は、安価で、触媒活性、耐熱性、耐摩
耗性、特に耐スポーリング性にすぐれた非焼結べレット
状触媒に関するものである。
The performance of catalysts A and B differs significantly depending on the concentration of poisonous substances in the exhaust gas (especially S02 gas). In other words, for relatively low concentration S02 (less than loppm as S02), such as in oil stoves that burn kerosene,
Exhaust gas (C0, HC) purification performance is excellent, but S0
It was found that the purification performance of exhaust gas containing 2 concentrations of 50 ppm or more deteriorated significantly. - On the other hand, as mentioned above, a C catalyst was proposed for purifying exhaust gas containing a high concentration of S02, such as briquette combustion exhaust gas. The present invention is an improved version of this C catalyst, which further improves low-temperature activity, provides a catalyst with an excellent catalyst life, and limits the composition ratio of the carrier composition of the catalyst. The carrier composition of the present invention uses alumina cement as an inorganic binder, and is composed of powdered silica-based, alumina-based, silica-alumina-based Honemura, and further includes cordierite, fluorite, calcium carbonate, magnesium carbonate, etc. powdered aggregate,
Preferably, it is composed of porous powder aggregate (specific surface area of 5/more than bait), and C is further limited in composition. The catalyst of the present invention relates to a non-sintered pellet-shaped catalyst that is inexpensive and has excellent catalytic activity, heat resistance, wear resistance, and particularly spalling resistance.

本発明で用いる触媒担体の主成分は、アルミナセメント
であり、これはボルトランドセメントとは区別される。
The main component of the catalyst carrier used in the present invention is alumina cement, which is distinguished from Boltland cement.

アルミナセメントは一般的にmA1203・nCa○で
表わされ、ボルトランドセメントは、mSi02:n′
CaOで表わされるものである。ボルトランドセメント
は、需要量も多く、安価であるが、耐熱性、耐スポーリ
ング性、硬化速度が遅いという欠点を有し、さらには硫
酸イオンに侵食されやすい。それに対し、アルミナセメ
ントは、耐熱性も高く、硬化速度も速く、触媒製造の観
点から好ましいセメントといえる。アルミナセメントの
組成は、前記のとおりで、石灰分が4の重量%以上にな
ると、損体の機械的強度は大きくなるが、耐熱性が小さ
くなるとともに、重金属酸化物と高温で反応し、たとえ
ば650℃程度以上でマンガン酸化物力むaMn204
等を生成し、触媒の熱破壊を招く。
Alumina cement is generally expressed as mA1203・nCa○, and Boltland cement is expressed as mSi02:n'
It is represented by CaO. Boltland cement is in high demand and is inexpensive, but it has drawbacks such as heat resistance, spalling resistance, and slow hardening speed, and is also susceptible to attack by sulfate ions. On the other hand, alumina cement has high heat resistance and a fast curing speed, and can be said to be a preferable cement from the viewpoint of catalyst production. The composition of alumina cement is as described above, and when the lime content exceeds 4% by weight, the mechanical strength of the damaged body increases, but the heat resistance decreases and it reacts with heavy metal oxides at high temperatures, such as aMn204 which forms manganese oxide at temperatures above 650°C
etc., resulting in thermal destruction of the catalyst.

一万石灰分が少ないと耐熱曲ま向上するが、機械的強度
が低下するとともに、成形時の養生時間が長くなり、生
産性も悪くなる。またァルミナ分が35%重量%以下に
なると、耐熱性は低下する。一方、アルミナ分が多くな
ると、耐熱性は向上する。混入した酸化鉄分は2の重量
%以上になると、加熱時の機械的強度が低下し、耐熱性
は低下する。
If the lime content is less than 10,000, the heat resistance and bending will be improved, but the mechanical strength will be lowered, the curing time during molding will be longer, and the productivity will be worse. Furthermore, when the alumina content is less than 35% by weight, the heat resistance decreases. On the other hand, as the alumina content increases, heat resistance improves. When the amount of mixed iron oxide exceeds 2% by weight, the mechanical strength during heating decreases and the heat resistance decreases.

この酸化鉄は300午○程度以上の温度で、ガス浄化、
例えば一酸化炭素を浄化する触媒能を有する。このよう
な助触媒的効果を発揮させるには酸化鉄を2重量%以上
含有することが好ましい。アルミナセメントの好ましい
組成は、石灰分15〜4の重量%、特に30〜4の重量
%、アルミナ35〜80重量%、特に40〜6の重量%
、酸化鉄分0.3〜20重量%、特に2〜1の重量%で
ある。この種のセメント材としてはボルトランドセメン
トがあるが、300oo以上の温度には耐えられず、触
媒体温度が30000程度以上となる家庭用燃焼機器の
排ガス浄化の目的には通さない。
This iron oxide can be used for gas purification at temperatures of about 300 pm or higher.
For example, it has a catalytic ability to purify carbon monoxide. In order to exhibit such a promoter effect, it is preferable to contain iron oxide in an amount of 2% by weight or more. A preferred composition of the alumina cement is a lime content of 15 to 4% by weight, especially 30 to 4% by weight, alumina of 35 to 80% by weight, especially 40 to 6% by weight.
, an iron oxide content of 0.3 to 20% by weight, especially 2 to 1% by weight. Boltland cement is an example of this type of cement material, but it cannot withstand temperatures of 300 oo or higher and cannot be used for the purpose of purifying exhaust gas from household combustion appliances where the catalyst temperature is about 30,000 or higher.

アルミナセメントは30000以上の温度に充分耐えう
るものであるが、70000程度以上の温度に耐えるよ
うにするには高アルミナセメントを用いるのがよい。次
に粒状基骨材としては、シリカ系基骨材、シリカアルミ
ナ系基骨材、アルミナ系基骨材であり、鉱物相として、
ケイ酸塩鉱物「 ムラィト、コランダム、シリマナイト
、Pーアルミナさらにはマグネシア、クロム、ドロマイ
トトマゲクロ、クロマグ系のものを用いるのが好ましい
Although alumina cement can sufficiently withstand temperatures of 30,000 degrees Celsius or more, high alumina cement is preferably used to withstand temperatures of about 70,000 degrees Celsius or more. Next, the granular base aggregates include silica base aggregate, silica alumina base aggregate, and alumina base aggregate, and as the mineral phase,
It is preferable to use silicate minerals such as mullite, corundum, sillimanite, P-alumina, magnesia, chromium, dolomite, tomage black, and chromag.

また触媒の使用温度により、低温側(300〜700q
o)では一般的な粒状基骨材を用い、高温側(700℃
以上)では耐熱性粒状基骨材を用いることが好ましい。
さらに詳述すると、シリカ系基骨材として、ケィ石等が
ある。これらの基骨村はSi02を主成分としたもので
ある。シリカアルミナ系基骨材として、シャモット、ロ
ウ石、高アルミナ等があり、Si02一AI203が主
成分である。アルミナ系基骨材として、Q一山203,
P一AI203,y −AI203,p−山203等が
ある。さらに一般的な主要鉱物相として、ケイ酸塩鉱物
、ムラィト、コランダム、シリマナイト、Bーアルミナ
等が用いられる。これらの基骨材をある程度に粗砕した
もの、あるいは市販のコニカルケィ砂、アルミナ、シャ
モット等の基骨材を用いることができ、一般的には市販
品のケイ砂、あるいはシャモツトを使用するのが便利で
ある。さらにマグネシア、クロム、ドロマイト、マグク
ロ、クロマグ系基骨村を用いることができるが、これら
は主に非常な高温度(130000以上)に用いられる
もので、安価な触媒担体を得るには不経済である。
Also, depending on the operating temperature of the catalyst, the temperature may vary from 300 to 700q.
In o), a general granular base aggregate is used, and the high temperature side (700℃
Above), it is preferable to use a heat-resistant granular base aggregate.
More specifically, examples of the silica-based aggregate include silica stone. These base bones have Si02 as a main component. Silica-alumina base aggregates include chamotte, waxite, high alumina, etc., and the main components are Si02-AI203. As alumina base aggregate, Q Ilsan 203,
There are P-AI203, y-AI203, p-yama203, etc. More commonly used main mineral phases include silicate minerals, mullite, corundum, sillimanite, and B-alumina. These base aggregates can be crushed to a certain extent, or commercially available base aggregates such as conical silica sand, alumina, and chamotte can be used.Generally, it is best to use commercially available silica sand or chamotte. It's convenient. Furthermore, magnesia, chromium, dolomite, magcro, and chromag-based skeletons can be used, but these are mainly used at very high temperatures (over 130,000 ℃) and are uneconomical to obtain a cheap catalyst support. be.

一般的には最大1000oo程度の温度に対し耐スポー
リング特性がすぐれていればよく、シリカ系基骨材で充
分である。
In general, it is sufficient that the material has excellent spalling resistance at temperatures of up to about 1000 oo, and a silica-based base aggregate is sufficient.

また最大60000程度の温度に対しては、シリカ系基
骨材のなかでも安価な普通の砂、浜砂等を用いると便利
である。次に粒状基骨村の粒度について説明する。
Furthermore, for temperatures up to about 60,000, it is convenient to use ordinary sand, beach sand, etc., which are inexpensive among silica-based base aggregates. Next, the grain size of the granular basal bone village will be explained.

本発明で用いる粒状骨村とは、200メッシュ以上のも
のをいい、好ましくは、35〜200メッシュの粒径が
9の重量%以上のものが良い。なぜならべレット状担体
はハニカムタィプに比べ、体積が小さく、熱破壊(割れ
)等の耐スポーIJング性に対して影響は少ない。その
ためハニカムタィプに比べ粒状基骨材の粒径は細かいも
のが好ましい。べレット状担体の製造法は、一般的に押
し出し加圧成型法が用いられるため、骨材粒径が大きい
場合は、担体成型時の加圧が不均一となり、成型体が均
一径、あるいは均質に成型することが困難となる。
The granular bone particles used in the present invention refer to those having a particle size of 200 mesh or more, preferably those having a particle size of 35 to 200 mesh at 9% by weight or more. This is because the pellet-shaped carrier has a smaller volume than the honeycomb type, and has less influence on the anti-spawning IJ properties such as thermal destruction (cracking). Therefore, it is preferable that the particle size of the granular base aggregate is smaller than that of the honeycomb type. The extrusion pressure molding method is generally used to manufacture pellet-shaped carriers, so if the aggregate particle size is large, the pressure applied during carrier molding will be uneven, resulting in a molded body with a uniform diameter or homogeneous shape. It becomes difficult to mold the product.

本発明者らが種々検討した結果、n功吻怪以下のべレッ
ト成形において、35メッシュ以上の粒状基骨材を用い
ると、均一径の成型体(ベレット)が得られなくなると
ともに、成型体収率が70%以下(30%以上が、小さ
な塊状物あるいは粉末化する)となり、生産上、問題が
生じる。一方35メッシュ以下の粒状基骨村を用いると
、均一径で均質な成型体(機械的強度の大)が得られる
。本発明に用いた粒状基骨材の粒度はJIS−G590
1(1974)の鋳型用ケィ砂の規格のものを用いた。
前述の如く、好ましい粒径は35〜200メッシュ(4
20〜7小)で、JIS規格では、48号〜150号の
範囲が良い。第1表は、外径5柵のべレット状担体を作
成し、5メッシュのフルィを用い、5メッシュ以上のべ
レットを良品とした場合、焼成前と焼成後(700qo
で2時間熱処理)の収率を示したものである。
As a result of various studies carried out by the present inventors, we found that when granular base aggregate of 35 mesh or more is used in pellet molding of a size smaller than 100 mm, it becomes impossible to obtain a molded body (vellet) with a uniform diameter, and the molded body is The percentage is less than 70% (more than 30% becomes small lumps or powder), which causes problems in production. On the other hand, if a granular base bone village of 35 mesh or less is used, a homogeneous molded body with a uniform diameter (high mechanical strength) can be obtained. The particle size of the granular base aggregate used in the present invention is JIS-G590.
1 (1974) was used.
As mentioned above, the preferred particle size is 35-200 mesh (4
20 to 7 small), and according to the JIS standard, a range of No. 48 to No. 150 is good. Table 1 shows the results before and after firing (700 qo
The figure shows the yield after 2 hours of heat treatment).

この時のべレット状担体の組成は、アルミナセメント(
アルミナ分47.1重量%、石灰分、36.0重量%、
酸化鉄分9.5重量%を主成分としたもの)6の重量%
と、粒状基骨村として、14号、28号、48号、65
号、10び号、15び号、20ぴ号の7種の粒径のケィ
砂4の重量%とから構成されたものである。
The composition of the pellet-like carrier at this time was alumina cement (
Alumina content 47.1% by weight, lime content 36.0% by weight,
Main component is iron oxide 9.5% by weight) 6% by weight
and, as a granular base village, No. 14, No. 28, No. 48, No. 65
It is composed of 4% by weight of silica sand of seven types of particle sizes: No. 1, No. 10, No. 15, and No. 20.

第 1 表上述の第1表の如く、粒状基骨材の粒径が荒
くなると、目的とするべレット径のものが得られなくな
る。すなわち、外径5肌のべレツトのものが少なく、外
径4〜2肌程度のやせたべレットが多くなっている。ま
た粒度が荒くなると、成型加圧が不充分となり焼成前の
機械的強度が小さく、高温(700ooで2時間)処理
で、割れやすく、小さな塊状物が多くなっている。第1
表はアルミナセメント6に対し、粒状基骨材4のものに
ついて示したが、アルミナセメントと粒状基骨材の配合
比を(4:6),(5:5),(7:3),(8:2)
,(9:1)について同様に粒状基骨材の粒径を変化さ
せた結果は示していないが、35〜200メッシュの範
囲の粒径の粒状基骨材であれば、同様の結果であった。
Table 1 As shown in Table 1 above, when the grain size of the granular base aggregate becomes coarse, it becomes impossible to obtain the desired pellet diameter. That is, there are fewer pellets with an outer diameter of 5 skins, and there are more thin pellets with an outer diameter of about 4 to 2 skins. In addition, when the particle size becomes coarse, the molding pressure is insufficient, the mechanical strength before firing is low, and it is easy to break during high temperature treatment (700 oo for 2 hours), and there are many small lumps. 1st
The table shows alumina cement 6 and granular base aggregate 4, but the mixing ratios of alumina cement and granular base aggregate are (4:6), (5:5), (7:3), ( 8:2)
, (9:1), the results of changing the particle size of the granular base aggregate in the same way are not shown, but similar results can be obtained if the granular base aggregate has a particle size in the range of 35 to 200 mesh. Ta.

しかしながらアルミナセメントが少ない場合には、粒状
基骨村は、細かいものが収率が大となった。
However, when the amount of alumina cement was small, the yield of finer granular skeletons was higher.

以上のことから非焼結べレット状担体に用いる粒状基骨
材の粒蓬は、35〜200メッシュ(JIS規格3(4
8号〜150号))の範囲が、焼成前、焼成後の収率が
70%以上となり好ましい。
From the above, the grain size of the granular base aggregate used for the non-sintered pellet-like carrier is 35 to 200 mesh (JIS Standard 3 (4)
The range of No. 8 to No. 150) is preferable because the yield before and after firing is 70% or more.

しかしJIS規格48号〜15ぴ畠中、荒いもの、細か
いものが2〜10重量%が混入しているため、35〜2
00メッシュの範囲が90%以上であることが本発明に
用いたケィ砂3の好ましい粒度分布である。次に粉末骨
材は、粒状基骨材と同様のシリカ系、アルミナ系、シリ
カアルミナ系骨材等を用いることができる。
However, since JIS standard No. 48 to 15 Pibata Medium contains 2 to 10% by weight of coarse and fine particles, 35 to 2
A preferable particle size distribution of the silica sand 3 used in the present invention is that the range of 00 mesh is 90% or more. Next, as the powder aggregate, silica-based, alumina-based, silica-alumina-based aggregate, etc., similar to the granular base aggregate, can be used.

さらにそれらの骨材以外に、フッ石、コージラィト、炭
酸カルシウム、炭酸マグ4ネシウムの多孔性粉末骨材(
比表面積6〆/g以上)も用いることができる。本発明
の粉末骨材の粒径は200メッシュ以下のものをいう。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。第2
表はべレット状坦体の組成と一定温度における耐スポー
リング性(ベレット成型後、焼成した後の収率と耐摩耗
性)との関係を示したもの5で、このような関係をアル
ミナセメント一粒状基骨材−粉末骨材の3成分系組成図
にプロットしたのが、第1図、第2図および第3図であ
る。
In addition to these aggregates, porous powder aggregates such as fluorite, cordierite, calcium carbonate, and magnesium carbonate (
(specific surface area of 6〆/g or more) can also be used. The particle size of the powder aggregate of the present invention is 200 mesh or less.
Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Second
The table shows the relationship between the composition of the pellet-shaped carrier and the spalling resistance (yield and wear resistance after pellet molding and firing) at a constant temperature5. Fig. 1, Fig. 2, and Fig. 3 are plotted in the three-component system composition diagram of single granular base aggregate-powder aggregate.

第1図は本発明の請求の範囲を示し、第2図は、ベレツ
ト状担体を、70000で2時間加熱した場合の良0品
収率を示し、第3図は700午0で2時間加熱した場合
の耐摩耗性を示す。これらの図および表において、良品
収率において、0印は収率90%以上、○印は収率70
〜90%,●印は収率70%以下を表わす。また耐摩耗
性において、0印は摩耗率2%以下、0印は摩耗率2〜
5%,●印は摩耗率5%以上を示す。ここに用いたべレ
ット状担体は、アルミナセメント(アルミナ分47.1
重量%、石灰分36.0重量%、酸化鉄分9.5重量%
を主成分としたもの…・・・残り酸化ケイ素、酸化チタ
ン等)と、粒状基骨材としてケィ砂(JIS規格10び
号)と、粉末骨材として、アルミナ(アルファタイプ)
を第2表に示す割合で混合し、これに成型するに足るだ
けの水を添加し、外径5柳のべレット状に造粒機で加圧
成型し、一次養生した後、沸湯水中で二次養生し、乾燥
して得たものである。
Figure 1 shows the claims of the present invention, Figure 2 shows the yield of non-defective products when the pellet-shaped carrier is heated at 70,000 for 2 hours, and Figure 3 shows the yield of non-defective products when the pellet-shaped carrier is heated at 700:00 for 2 hours. Shows the wear resistance when In these figures and tables, regarding the yield of non-defective products, the mark 0 indicates a yield of 90% or more, and the mark ○ indicates a yield of 70%.
~90%, ● indicates a yield of 70% or less. In addition, in terms of wear resistance, 0 marks indicate a wear rate of 2% or less, and 0 marks indicate a wear rate of 2% or less.
5%, ● indicates a wear rate of 5% or more. The pellet-shaped carrier used here was made of alumina cement (alumina content: 47.1
Weight%, lime content 36.0% by weight, iron oxide content 9.5% by weight
(remaining silicon oxide, titanium oxide, etc.), silica sand (JIS standard No. 10) as the granular base aggregate, and alumina (alpha type) as the powder aggregate.
were mixed in the proportions shown in Table 2, enough water was added to the mixture to form it, and the mixture was pressure-molded into pellets with an outer diameter of 5 willows using a granulator.After primary curing, the mixture was poured into boiling water. It was obtained by secondary curing and drying.

第2表 これらの結果より、高温度(70000)における耐ス
ポーリング特性の差がよく表われている。
Table 2 These results clearly show the difference in spalling resistance at high temperatures (70,000).

すなわち、良品収率は、アルミナセメントが少ない場合
、粒状骨材が多くなると、収率は低下している。さらに
耐摩耗性についても同様で、アルミナセメントが少なく
、粒状骨材が多くなると、摩耗度は大となる。一方アル
ミナセメントが多い場合には、良品収率、耐摩耗性が共
に優れている。以上の結果より好ましい組成は第1図の
点C,D,E,F,G,日,1,Jからなる範囲である
。このように家庭用燃焼機器の使用最高温度700℃に
おいて、収率、耐摩耗性の観点から第1図の3成分系組
成図において、点B,C,D,E,F,G,日,1,J
を結んだ線でかこまれた範囲の組成にする必要がある。
従来、多くの鰍煤担体物質は成型時に暁結工程をとって
おり、低表面積を補うために、その表面上に活性で表面
積の多い活性アルミナなどを担持させている例が多く、
特に耐摩耗性が悪いなどの次点を有していたが、本発明
の特徴は担体が上述した様に競結しなくとも(非競給で
)強度が大で、さらに高表面積を有することである。
That is, the yield of non-defective products decreases when the amount of alumina cement is small and when the amount of granular aggregate is large. Furthermore, the same applies to wear resistance; the less alumina cement and the more granular aggregate, the greater the degree of wear. On the other hand, when there is a large amount of alumina cement, both the yield of good products and the wear resistance are excellent. From the above results, the preferable composition is the range consisting of points C, D, E, F, G, 1, 1, and J in FIG. In this way, at the maximum operating temperature of 700°C for household combustion equipment, points B, C, D, E, F, G, day, 1, J
It is necessary to have a composition within the range enclosed by the lines connecting them.
Conventionally, many soot carrier materials have undergone a freezing process during molding, and in order to compensate for the low surface area, there are many cases in which activated alumina, etc., which is active and has a large surface area, is supported on the surface.
However, the characteristics of the present invention are that the carrier has high strength even without competitive bonding (non-competitive bonding) as described above, and also has a high surface area. It is.

本発明のもう一つの特徴は、触媒担体が高温(300q
o以上)で触媒能を有することである。
Another feature of the present invention is that the catalyst carrier is heated to a high temperature (300q
o or more) and have catalytic ability.

本発明の特徴をかかげると以下のとおりである。‘11
触媒担体としてアルミナセメントと粒状骨材と、粉末
骨材を添加した′ものを用いたことから、価格が安価で
あること、暁結などの工程を経ずに、アルミナセメント
自身の結合力を利用して所望の形状に成形できる。■
触媒担体自身、高温(300〜500q0)で一酸化炭
素の浄化能を有し、さらにアルミナセメント中の石灰分
による二酸化イオンなどの酸性ガスの吸着除去能を有し
ている。
The features of the present invention are as follows. '11
Because we used a mixture of alumina cement, granular aggregate, and powdered aggregate as a catalyst carrier, the price was low, and the bonding strength of alumina cement itself was used without going through processes such as consolidation. It can be molded into the desired shape. ■
The catalyst carrier itself has the ability to purify carbon monoxide at high temperatures (300 to 500 q0), and also has the ability to adsorb and remove acidic gases such as dioxide ions due to the lime content in the alumina cement.

{3’触媒担体の表面硬度が大であるとともに、表面積
がかなり大きく、損体として充分の役割をもっている。
{3' The surface hardness of the catalyst carrier is high, the surface area is quite large, and it plays a sufficient role as a loss body.

‘41 触媒囚体への触媒の付着効率(付着強度も含む
)が大きい。すなわち、水、アルコール等の触媒塩の溶
媒とのぬれ現象が大きく、触媒を効果的均質分散に担持
することができる。{5ー 市販のアルミナ担体に比べ
、摩耗強度も大で、使用中のアトリションロスも少なく
、長期間触媒体として安定である。
'41 High adhesion efficiency (including adhesion strength) of the catalyst to the catalyst prisoner. That is, the wetting phenomenon of the catalyst salt such as water or alcohol with the solvent is large, and the catalyst can be supported in an effective homogeneous dispersion. {5- Compared to commercially available alumina supports, it has higher abrasion strength, less attrition loss during use, and is stable as a catalyst for a long period of time.

‘61 鰍嬢担体により、触媒の再活性化が可能である
ため、Rt,Pd,Ru,Rhなどの貴金属触媒を用い
る場合には、その触媒の坦持量が極めて少量で、高性能
、長寿命の触媒体を得ることができる。
'61 Since the catalyst can be reactivated using the Ajijo carrier, when using precious metal catalysts such as Rt, Pd, Ru, Rh, etc., the supported amount of the catalyst is extremely small, resulting in high performance and long life. A catalyst body with a long life can be obtained.

例えば白金族金属触媒が亜硫酸ガスにより。For example, platinum group metal catalyst with sulfur dioxide gas.

2 Pt十S。2 Pt10S.

21一Pt‐S。211 Pt-S.

3 のように不活性化された場合、アルミナセメント中のC
a0・H20により次のように再活性化される。
C in alumina cement when inactivated as in 3.
It is reactivated by a0·H20 as follows.

Pt・S03十Cao・QO →Pt+CaS04・弦○ また金属酸化物M0×の場合を次のようにして再活性化
される。
Pt・S03 Cao・QO → Pt+CaS04・String ○ In addition, the case of metal oxide M0× is reactivated as follows.

。 2 M。. 2 M.

X+S。2−−うMS。X+S. 2--MS.

4 MS04十Ca○・比0 →M(OH)X+CaS04 M(OH)X+02→(MOOH)X →zM○x・比○ 【71 触媒担体としてアルミナセメントを荊いる特徴
は、成型体を嘘結する必要はなく、常温で成型できるた
め、暁結体に比較し、セメント粒子が微細なため、表面
積が大であることである。
4 MS040 Ca○・Ratio 0 → M(OH)X+CaS04 M(OH) It is not necessary and can be molded at room temperature, and compared to Akatsuki compact, the cement particles are finer and the surface area is larger.

さらに焼結体は元型に比べ約10〜30%の熱収縮が起
り、成型体(担体)の型精度を均一に保つことが困難で
ある。一方アルミナセメントを用いた場合(禾焼結体で
ある)は、型精度としてその誤差を2%以下にすること
が可能である。‘8) 従来の焼結体は表面がシンタリ
ングミれ、表面積が小さい。そのために、触媒担持量を
多量にしなければ性能を得られないが、本発明の成型体
は未焼結であるため、担持表面が微細粒子の集合体であ
り、表面積が大きく、舷煤担持量は少量でよく、かつ均
質に分散させることができるため、少量の担特において
も、高性能な触媒体を得ることができる。‘9)触媒迫
体としてアルミナセメントを用いるため、一部、水に溶
解する物質(アルミナセメソト中の石灰分)により、貴
金属塩を溶解した溶液をアルカリとする(たとえばPt
c〆92‐→Ptc夕6(OH))ため、触媒は担体の
表面近傍で生成し、担体の紬孔内の深部までは到達しな
い。
Furthermore, the sintered body undergoes thermal shrinkage of about 10 to 30% compared to the original mold, making it difficult to maintain uniform mold precision of the molded body (carrier). On the other hand, when alumina cement is used (it is a sintered body), it is possible to reduce the mold accuracy to 2% or less. '8) The surface of conventional sintered bodies is sintered and has a small surface area. For this reason, performance cannot be obtained unless the amount of catalyst supported is large, but since the molded body of the present invention is unsintered, the supporting surface is an aggregate of fine particles, and the surface area is large, and the amount of soot supported Since only a small amount is required and it can be homogeneously dispersed, a high-performance catalyst can be obtained even with a small amount of support. '9) Since alumina cement is used as a catalyst support, the solution in which noble metal salts are dissolved is made alkali (for example, Pt
Therefore, the catalyst is generated near the surface of the carrier and does not reach deep inside the pores of the carrier.

したがって触媒金属の濃度分布は胆体表面に集中し、担
体の内部までは拡散しない。そのために触媒金属が均一
分散され、触媒金属の担持量が必要表面のみでよく、従
来の担持量よりも少なくて済むものである。本発明の触
媒体は、主として家庭用燃焼機器、調理器の排出ガスを
浄化する目的に使用されるもので、特に70000以下
の比較的低温の状態で使用されることが好ましいが、用
途は、上述したものに限るものではなく、各種プラント
の排ガスの酸化浄化にも有効である。
Therefore, the concentration distribution of the catalytic metal is concentrated on the surface of the bile body and does not diffuse into the interior of the carrier. Therefore, the catalytic metal is uniformly dispersed, and the amount of the catalytic metal supported is only required on the surface, which is smaller than that of conventional methods. The catalyst body of the present invention is mainly used for the purpose of purifying exhaust gas from household combustion equipment and cookers, and is preferably used at a relatively low temperature of 70,000 ℃ or less. The method is not limited to those described above, but is also effective for oxidation purification of exhaust gas from various plants.

さらに一酸化炭素、炭化水素のみに有効であるばかりで
なく、二酸化ィオウの吸着除去、窒素酸化物除去装置用
のNOをN02に変換する触媒、もしくはNOとC○,
NOとNはの反応用触媒(白金族触媒)としても充分そ
の効果を発揮するものである。次に触媒の坦持法につい
て説明する。
Furthermore, it is not only effective for carbon monoxide and hydrocarbons, but also for adsorption and removal of sulfur dioxide, for converting NO into NO2 for nitrogen oxide removal equipment, or for NO and C○,
It is also effective as a catalyst for the reaction between NO and N (platinum group catalyst). Next, the method of supporting the catalyst will be explained.

担持法には主に共沈法、沈着法、含浸法、塗布法がある
が、アルミナを担体としたハニカム状の白金触媒では含
浸法が用いられている。この含浸法は、比較的製造法が
簡単であるが、触媒担持量に制約を受けたり、担体の表
面の摩耗および表面積や細孔を減少させる場合があり、
低活性にしてしまう場合もあるなどの欠点を有している
。本発明の実施例では主に、含浸法、塗布法を採用した
The supporting methods mainly include coprecipitation, deposition, impregnation, and coating methods, and the impregnation method is used for honeycomb-shaped platinum catalysts using alumina as a carrier. Although this impregnation method is relatively simple to manufacture, it may be subject to restrictions on the amount of catalyst supported, wear out the surface of the carrier, and reduce the surface area and pores.
It has drawbacks such as low activity in some cases. In the examples of the present invention, an impregnation method and a coating method were mainly adopted.

次に担持する触媒は、主として白金族金属であり、これ
には白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、イリジ
ウムがあり、それらの塩としては塩化物がよい。テトラ
クロロ白金酸日2Ptc〆4、ヘキサクロロ白金酸日2
Pにそ6、白金ジアミノジナィトライトPt(NH3)
2(N02)2、塩化パラジウムPdcそ2 、塩化ル
テニウムRuc〆3 、塩化ロジウム等が代表的である
。これらの金属塩を水またはアルコール等の溶媒に溶解
させて用いる。その濃度は付着させる量、担持法によっ
て異なるが、あまり濃厚な溶液であると触媒粒子の分散
性が悪くなるので、使用目的、形状等に応じて、最適濃
度を決定する。特に白金族金属を用いた場合、従来の白
金触媒に比べ、白金の担持量が0.001〜0.1重量
%で、初期性能、寿命性能とも、高性能な触媒体を得る
ことができる。
The next supported catalyst is mainly a platinum group metal, including platinum, palladium, ruthenium, rhodium, and iridium, and chlorides are preferred as their salts. Tetrachloroplatinic acid day 2Ptc〆4, hexachloroplatinic acid day 2
P Niso 6, platinum diaminodinitrite Pt (NH3)
Representative examples include 2(N02)2, palladium chloride Pdcso2, ruthenium chloride Ruc〆3, and rhodium chloride. These metal salts are used after being dissolved in a solvent such as water or alcohol. The concentration varies depending on the amount deposited and the supporting method, but if the solution is too concentrated, the dispersibility of the catalyst particles will deteriorate, so the optimum concentration is determined depending on the purpose of use, shape, etc. In particular, when a platinum group metal is used, a catalyst body with a supported amount of platinum of 0.001 to 0.1% by weight compared to conventional platinum catalysts can be obtained with higher performance in both initial performance and lifetime performance.

すなわち、従来の白金触媒はアルミナ、コージラィト等
の担特を用い、白金の担持量は0.5〜0.1重量%で
あり、0.1重量%以下の担持量において、特に寿命性
能の劣化は大きく、前記担持量は一般常識となっている
。一方本発明の触媒担体を用いると、白金の担持量が徴
量でも高性能である。このように、本発明の触媒担体を
用いると、白金等の担持量が徴量で高性能な触媒体が得
られる。
That is, conventional platinum catalysts use supports such as alumina and cordierite, and the supported amount of platinum is 0.5 to 0.1% by weight, and when the supported amount is 0.1% by weight or less, the life performance is particularly deteriorated. is large, and the amount supported is common knowledge. On the other hand, when the catalyst carrier of the present invention is used, high performance can be achieved even if the amount of platinum supported is small. As described above, when the catalyst carrier of the present invention is used, a high-performance catalyst body with a reasonable amount of supported platinum or the like can be obtained.

これは、担体中のアルミン酸石灰の一部が水分を吸収し
、A〆2QnCa0が部分的に溶解し、Ca○を一部遊
離し、その溶液はアルカリ性を示す。一方貴金属触媒の
原料は、ほとんどが塩化物であり、RuCそ3 ,Rh
C夕3 ,PdCそ2 ,日2Pにそ4,比PtC夕6
で示される。例えば塩化白金酸の場合、水に溶解した
ときはPtCそ62‐イオンが前記担体中の一部(Ca
○)が溶出し、アルカリ性を示すため、Pにそ6(OH
)を形成する。この塩PtC〆6(OH)は担体の表面
近傍で生成し、紬孔内の深部まで到達しない。したがっ
て本発明の触媒金属の濃度分布は表面に集中し、担体の
内部までは拡散しない。すなわち前述の如く、触媒金属
イオンは、恒体表面上で水酸化物となり、そのまま付着
してしまう。さらに担体がアルカリ性であるため、触媒
金属陽イオンと担体表面の一部とで化合物を形成し、担
体上へ強固に付着する。このように表面層のみへの担特
が可能なため、担持量が徴量でも高性能な触媒体を得る
ことができる。この他、鉄族元素の鉄、コバルト、ニッ
ケル、クロム族元素のクロム、モリブデン、炭素族元素
のスズ、鉛、マンガン族元素のマンガン、鋼族元素の銅
、銀、希士類元素のランタン、亜鉛族元素の亜鉛、カド
ミウム、バナジウム族元素のバナジウムなどの酸化物も
担持させることができる。
This is because part of the lime aluminate in the carrier absorbs water, A〆2QnCa0 is partially dissolved, part of Ca◯ is liberated, and the solution exhibits alkalinity. On the other hand, most of the raw materials for noble metal catalysts are chlorides, including RuCso3, Rh
C evening 3, PdC so 2, day 2P ni so 4, Philippine PtC evening 6
It is indicated by. For example, in the case of chloroplatinic acid, when dissolved in water, some of the PtC ions (Ca
○) is eluted and shows alkalinity, so P is 6(OH
) to form. This salt PtC〆6(OH) is generated near the surface of the carrier and does not reach deep inside the pongee pores. Therefore, the concentration distribution of the catalyst metal of the present invention is concentrated on the surface and does not diffuse into the interior of the carrier. That is, as described above, the catalytic metal ions turn into hydroxides on the surface of the constant body and adhere as they are. Furthermore, since the carrier is alkaline, the catalyst metal cations and a portion of the carrier surface form a compound, which is firmly attached to the carrier. In this way, since it is possible to support only the surface layer, a high-performance catalyst can be obtained even if the supported amount is small. In addition, iron group elements iron, cobalt, and nickel, chromium group elements chromium and molybdenum, carbon group elements tin and lead, manganese group elements manganese, steel group elements copper and silver, rare elements lanthanum, Oxides of zinc and cadmium, which are zinc group elements, and vanadium, which is a vanadium group element, can also be supported.

これらのなかで、公害等の観点からPt,Pd,Mn,
Fe,CりAgから選んだ金属または酸化物が好ましい
。担持触媒量と性能とは大きな関係があり、通常担持量
が多くなれば、性能もそれだけ向上するが、あまり多す
ぎる場合は、触媒の脱落、触媒の分散等の問題も生じる
Among these, Pt, Pd, Mn,
A metal or oxide selected from Fe, C and Ag is preferred. There is a large relationship between the amount of supported catalyst and performance, and normally, as the amount of supported catalyst increases, the performance will improve accordingly, but if it is too large, problems such as catalyst falling off and catalyst dispersion will occur.

さらに触媒量以外に、各種金属、金属酸化物を2種以上
担病させることにより、使用目的、形状、低温活性およ
び寿命等を改善させることもできる。第4図はアルミナ
セメントからなる直径5凧、長さ約3肌のべレツト成形
体を種々の温度で1時間熱処理した場合のBET法によ
る比表面積を測定した結果を示す。
Furthermore, in addition to the amount of catalyst, by supporting two or more types of various metals or metal oxides, the purpose of use, shape, low-temperature activity, life span, etc. can be improved. FIG. 4 shows the results of measuring the specific surface area by the BET method when pellet molded bodies made of alumina cement having a diameter of 5 kites and a length of about 3 skins were heat treated at various temperatures for 1 hour.

図から明らかなように、雛媒担体のアルミナセメント中
の結合水が脱水され、迫体の比表面積が25000付近
で急激に増大している。
As is clear from the figure, the bound water in the alumina cement of the brood medium carrier is dehydrated, and the specific surface area of the mortar rapidly increases around 25,000.

現在市販されているQ−アルミナ担体の比表面積を測定
すると5〜15〆/gと、従来のy−アルミナ担体の1
00〜300力/gに比べて小さいが、ね−アルミナを
用いた白金触媒でも低温活性のすぐれたものが得られて
いることから、アルミナセメントを用いた触媒担体でも
充分その機能を有することがわかる。第5図は、第3図
に示す各種組成アルミナセメント5の重量%、ケィ砂(
15び号)50重量%の組成物を前記と同様のべレット
に成形し、350qoで1時間熱処理したものについて
の一酸化炭素の浄化率を示したもので、触媒温度が40
ぴ0と600qoのものである。
When the specific surface area of currently commercially available Q-alumina carriers is measured, it is 5 to 15〆/g, which is 1
Although it is smaller than 00 to 300 force/g, a platinum catalyst using aluminum alumina has excellent low-temperature activity, so it is possible that a catalyst carrier using alumina cement has sufficient functionality. Recognize. Figure 5 shows the weight percent of alumina cement 5 with various compositions shown in Figure 3, silica sand (
This graph shows the carbon monoxide purification rate of a 50% by weight composition formed into a pellet similar to the above and heat-treated at 350qo for 1 hour.
These are Pi0 and 600qo.

なお浄化率の測定条件は後述の実施例1と同じである。
図から明らかなように、触媒担体中(アルミナセメント
中)の酸化鉄分が多いと、一酸化炭素の浄化能は大とな
っている。
Note that the conditions for measuring the purification rate are the same as in Example 1, which will be described later.
As is clear from the figure, the greater the iron oxide content in the catalyst carrier (alumina cement), the greater the carbon monoxide purification ability.

第3表 第6図は第3表8の組成のアルミナセメント50重量部
とケィ砂(15び号)5の重量部からなるべレツトAと
、市販のQーアルミナからなるべレットBを、成形後3
00qCの温度で1時間熱処理したものについて、一酸
化炭素の浄化率比較したものである。
Table 3, Figure 6 shows that pellet A, which is made of 50 parts by weight of alumina cement and 5 parts by weight of silica sand (No. 15) having the composition shown in Table 3 and 8, and pellet B, which is made of commercially available Q-alumina, were 3 more
The carbon monoxide purification rate is compared for samples heat-treated at a temperature of 00qC for 1 hour.

図から明らかなように、本発明の触媒坦体は、高温度で
かなり触媒能を有しているが、市販触媒担体は、高温に
おいてもほとんど浄化館はない。
As is clear from the figure, the catalyst carrier of the present invention has considerable catalytic ability at high temperatures, but commercially available catalyst carriers have almost no purification capacity even at high temperatures.

以下本発明を実施例により説明する。(実施例 1) アルミナセメントとして第3表日の組成のもの10の重
量部とケィ砂(15ぴ号)10の重量部からなる直径5
脚のべレットを作成し、長さを3側平均(2〜4肌)に
粒度調整後、300qoで1時間熱処理したものを触媒
担体とした。
The present invention will be explained below with reference to Examples. (Example 1) Alumina cement having a diameter of 5 and consisting of 10 parts by weight of the composition shown in Table 3 and 10 parts by weight of silica sand (No. 15 Pi)
Leg pellets were prepared, and after adjusting the particle size to the average length on three sides (2 to 4 skins), the pellets were heat-treated at 300 qo for 1 hour, and used as a catalyst carrier.

へキサクロロ白金酸を1g/その割合で溶解した水溶液
を、最終的に白金の担持量として、0.001,0.0
1,0.05 0.1重量%になる様に迫体に含浸し、
80℃で1時間乾燥後、500午0で1時間、電気炉中
で加熱処理した。こうして得た触媒坦持量0.001,
0.01,0.05,0.1重量%の触媒体を各々a,
b,c,dとする。また市販のQーアルミナに0.5重
量%の白金を担持させた触媒体をe、第3表片の組成の
アルミナセメント25重量部と、y一Mn0275重量
部との混合物を成型した触媒体をナとする。これらの触
媒体を内径35側の石英管に約42cc装填し、一酸化
炭素COを約20のpm含む空気を空間速度10,00
伽r‐1で触媒層を通過させ、その入口側及び出口側の
CQ農度を測定してCq浄化率を求めた。
An aqueous solution in which hexachloroplatinic acid was dissolved at a ratio of 1 g to
1,0.05 Impregnate the mortar to a concentration of 0.1% by weight,
After drying at 80°C for 1 hour, it was heat-treated in an electric furnace at 500 pm for 1 hour. The amount of catalyst supported in this way was 0.001,
0.01, 0.05, 0.1% by weight of the catalyst, respectively a,
Let them be b, c, and d. In addition, a catalyst body in which 0.5% by weight of platinum was supported on commercially available Q-alumina was used. Na. Approximately 42 cc of these catalyst bodies were loaded into a quartz tube on the inner diameter 35 side, and air containing approximately 20 pm of carbon monoxide CO was heated at a space velocity of 10,000 ml.
The Cq purification rate was determined by passing through the catalyst layer in the KARI-1 and measuring the CQ degree on the inlet and outlet sides.

その結果を第7図に示す。本発明の触媒体a〜dは、市
販の白金触媒eより少し劣るが、マンガン酸化物系触媒
ハこ比べて低温での活性が改善されている。(実施例
2) 実施例1の触媒体を第8図に示すように石油ストーブの
上方に設置し、連続燃焼させて触媒の寿命試験をした結
果を第9図に示す。
The results are shown in FIG. Catalysts a to d of the present invention are slightly inferior to commercially available platinum catalyst e, but have improved activity at low temperatures compared to manganese oxide catalyst c. (Example
2) The catalyst body of Example 1 was installed above a kerosene stove as shown in FIG. 8, and a life test of the catalyst was conducted by continuously burning the catalyst. The results are shown in FIG. 9.

なお第8図において、1は石油ストーブ本体、2は夫板
、3は燃焼芯上下つまみ、4は反射板であり、反射板4
の前面には、チムニ−5が設けてある。
In Fig. 8, 1 is the kerosene stove body, 2 is the husband plate, 3 is the combustion wick upper and lower knobs, and 4 is the reflector.
A chimney 5 is provided in front of the.

6は燃焼部の上部に設けた触媒槽で、この触媒槽には1
0メッシュの金網を2段設け、その金網上に触媒べレッ
トを各段25雌、合計50雌装填して形成した触媒層7
を設けてある。
6 is a catalyst tank installed in the upper part of the combustion section, and this catalyst tank has 1
Catalyst layer 7 was formed by providing two stages of 0-mesh wire mesh, and loading 25 female catalyst pellets in each stage, 50 female catalyst pellets in total, on the wire mesh.
is provided.

触媒槽6は内径160肋の円筒体で、天板2に固定され
た吊り金具8で吊り下げられている。そして燃焼時、下
部触媒層の温度は600±2000の範囲に維持され、
触媒層中を通過する排ガスの空間速度は約2000Hr
l/1段である。
The catalyst tank 6 is a cylindrical body with an inner diameter of 160 ribs, and is suspended by a hanging fitting 8 fixed to the top plate 2. During combustion, the temperature of the lower catalyst layer is maintained within the range of 600±2000℃,
The space velocity of exhaust gas passing through the catalyst layer is approximately 2000 Hr.
It is l/1 stage.

またCO浄化率は、前記下段の触媒を取り出し、350
qoで1時間乾燥し、デシケータ内に1日間保存した後
、実施例1と同様の方法で求めたものである。
In addition, the CO purification rate was determined to be 350 when the lower catalyst was removed.
After drying at qo for 1 hour and storing in a desiccator for 1 day, it was determined in the same manner as in Example 1.

ただし触媒層温度が200℃での浄化率である。(実施
例 3) 実施例1と同様の担体材料を用いて直径5側、長さ3肌
のべレットを成形し、30000で1時間熱処理した。
However, the purification rate is when the catalyst layer temperature is 200°C. (Example 3) A pellet with a diameter of 5 sides and a length of 3 skins was formed using the same carrier material as in Example 1, and heat treated at 30,000 for 1 hour.

この担体に硝酸銅の水溶液を含浸し、300℃で熱分解
してCu○を生成させた。この担持量は0.05重量%
である。前記の熱分解後デシケータ内−で徐冷し、次に
へキサクロロ白金酸の水溶液を、白金の担持量として0
.01重量%となるように合浸し、8000で1時間乾
燥後、電気炉内で500℃の温度で1時間加熱した。こ
の触媒体の150午0におけるCO浄化率は98%であ
った。(実施例 4) 実施例3の硝酸鋼の水溶液の代わりに硝酸銅と硝酸マン
ガンとを同量含む水溶液を用いた他は実施例3と同様に
して酸化鋼と酸化マンガンを総計0.0鶴重量%、及び
白金を0.01重量%迫特させた。
This carrier was impregnated with an aqueous solution of copper nitrate and thermally decomposed at 300°C to produce Cu◯. This supported amount is 0.05% by weight
It is. After the above thermal decomposition, it was slowly cooled in a desiccator, and then an aqueous solution of hexachloroplatinic acid was added to the solution with a platinum loading of 0.
.. The mixture was mixed to a concentration of 0.01% by weight, dried at 8000° C. for 1 hour, and then heated in an electric furnace at 500° C. for 1 hour. The CO purification rate of this catalyst body at 150:00 was 98%. (Example 4) Oxidized steel and manganese oxide were prepared in the same manner as in Example 3, except that an aqueous solution containing the same amounts of copper nitrate and manganese nitrate was used instead of the aqueous solution of nitrate steel in Example 3. % by weight, and 0.01% by weight of platinum.

この触媒体の150qoにおけるCq浄化率は99%で
あった。また温度250℃においてトルェン200血p
m(メタン換算)を含む空気を接触させたとき酸化浄化
率は98%であった。以上の如く、本発明は高性能でし
かも低価格のガス浄化用触媒体を提供するものである。
The Cq purification rate of this catalyst body at 150 qo was 99%. Also, at a temperature of 250℃, toluene 200p
When brought into contact with air containing m (in terms of methane), the oxidation purification rate was 98%. As described above, the present invention provides a high-performance, low-cost catalyst for gas purification.

なお、粉末骨材の添加量100部中、マンガン鋼、ニッ
ケル、鉄、バナジウム、コバルト、鉛、銀、クロム等の
酸化物を5礎部(5の重量%)以下の範囲で添加するこ
とも可能で、使用目的、用途に応じて用いることも可能
である。
In addition, oxides such as manganese steel, nickel, iron, vanadium, cobalt, lead, silver, chromium, etc. may be added in a range of 5 parts (5% by weight) or less out of 100 parts of powder aggregate added. It is also possible to use it depending on the purpose and use.

さらに耐スポーリング性を向上させるために、繊維状無
機物、例えば石綿、ガラス繊維等を、担体組成物100
重量部当り、1堰重量部以下の割合で添加することも可
能である。
Furthermore, in order to improve the spalling resistance, a fibrous inorganic material such as asbestos, glass fiber, etc. is added to the carrier composition 100.
It is also possible to add at a rate of 1 part by weight or less per part by weight.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明における3成分系組成図を示し、第2
図は担体製造における700℃加熱時の良品収率を示し
、第3図は耐スポーリング性(耐摩耗性)を示す図、第
4図はアルミナセメントよりなる担体を各温度で処理し
たときのBET法による比表面積を示す図、第5図はア
ルミナセメントとケィ砂よりなる担体のCO浄化率とア
ルミナセメント中の酸化鉄舎量との関係を示す図、第6
図は担体の温度とCO浄化率を比較した図、第7図は各
種触媒のCO浄化率を比較した図、第8図は本発明の実
施例における触媒を用いた石油ストーブを示す一部欠戦
略図、第9図は各種触媒の寿命を比較した図である。 第1図 第2図 第3図 第4図 第9図 第5図 第6図 第7図、 第8図
FIG. 1 shows a three-component system composition diagram in the present invention, and the second
The figure shows the yield of good products when heated at 700°C in carrier production, Figure 3 shows the spalling resistance (wear resistance), and Figure 4 shows the results when the carrier made of alumina cement was treated at various temperatures. Figure 5 is a diagram showing the specific surface area by the BET method. Figure 5 is a diagram showing the relationship between the CO purification rate of a carrier made of alumina cement and silica sand and the amount of iron oxide in the alumina cement.
Figure 7 is a diagram comparing the temperature of the carrier and CO purification rate, Figure 7 is a diagram comparing the CO purification rate of various catalysts, and Figure 8 is a diagram showing a kerosene stove using a catalyst according to an embodiment of the present invention. The strategy diagram, Figure 9, is a diagram comparing the lives of various catalysts. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 9 Figure 5 Figure 6 Figure 7, Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 無機結合剤としてのアルミナセメントと、前記結合
剤に混入したシリカ系、アルミナ系及びシリカアルミナ
系骨材よりなる群から選んだ少なくとも1種の粒径35
〜200メツシユの粒状基骨材と、前記基骨材を微粉化
した粒径200メツシユ以下の粉末骨材とからなり、ア
ルミナセメント量と粒状基骨材量及び粉末骨材量とが第
1図に示す3成分系組成図において、C.D,E,F,
G,H,I,Jを結んだ線でかこまれた範囲内にある非
焼結ペレツト状担体と、この担体に担持された金属また
は金属酸化物からなる触媒とで構成したことを特徴とす
るガス浄化用触媒体。
1 Alumina cement as an inorganic binder, and at least one particle size 35 selected from the group consisting of silica-based, alumina-based, and silica-alumina-based aggregates mixed in the binder.
It consists of granular base aggregate of ~200 mesh and powdered aggregate with a particle size of 200 mesh or less obtained by pulverizing the base aggregate, and the amount of alumina cement, the amount of granular base aggregate, and the amount of powder aggregate are shown in Figure 1. In the ternary composition diagram shown in , C. D, E, F,
It is characterized by being composed of a non-sintered pellet-like carrier within the range surrounded by lines connecting G, H, I, and J, and a catalyst made of a metal or metal oxide supported on this carrier. Catalyst for gas purification.
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