蜂窩催化劑單元的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種蜂窩催化劑單元，其NOx的凈化性能較高且相對(duì)于來(lái)自外周壁側(cè)的壓力具有較高的強(qiáng)度。本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元隔著間壁而沿長(zhǎng)邊方向并列設(shè)置有多個(gè)未封閉兩端部的貫穿孔，且在外周形成有外周壁，其特征在于，上述外周壁的厚度為1.3～2.0mm，上述間壁的厚度為0.8～1.2mm。
【專利說(shuō)明】蜂窩催化劑單元

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種蜂窩催化劑單元。

【背景技術(shù)】
[0002]作為去除廢氣中的氮氧化物(NOx)的方法，已知有通過(guò)氨等還原劑還原NOx的方法。該方法中，使用由二氧化鈦(T12)等陶瓷構(gòu)成的蜂窩狀催化劑(還稱為蜂窩催化劑單元)。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)有如下有機(jī)鹵化合物分解用催化劑，即為以T12等為主成分的蜂窩形狀的催化劑，其中，其截面積為9?400cm2，長(zhǎng)度為100?2000mm，開(kāi)口率為60?85%，間壁的厚度小于0.1?1.0mm,貫穿孔的直徑為2.0?7.0mm,每單位截面積的貫穿孔的個(gè)數(shù)為1.5?16個(gè)/cm2。
[0004]并且,專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)有具備外周壁(an outer peripheral wall)和多個(gè)內(nèi)間壁(a plurality of inner partit1n walls),且內(nèi)間壁的平均厚度小于0.22mm的整體式催化劑(a monolithic structural catalystbody)。
[0005]另外，專利文獻(xiàn)3中，作為柴油機(jī)微粒過(guò)濾器(DPF)的用途，公開(kāi)有位于最外周的間壁比剩余間壁厚的塊(蜂窩結(jié)構(gòu)體)，而非蜂窩催化劑。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2004-136234號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:美國(guó)專利第7，807, 110號(hào)說(shuō)明書(shū)
[0008]專利文獻(xiàn)3:歐洲專利第1711696號(hào)說(shuō)明書(shū)實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]在燃煤電廠和水泥廠等中使用專利文獻(xiàn)I和2中記載的蜂窩催化劑時(shí)，廢氣中含有許多灰(ash)。因此，明確了會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題，即在蜂窩催化劑的端部中廢氣流入的一側(cè)的端部和蜂窩催化劑的流路內(nèi)有大量的灰堆積，由于有關(guān)蜂窩催化劑的廢氣的壓力的增大而導(dǎo)致蜂窩催化劑被破壞。
[0010]另外，明確了會(huì)產(chǎn)生如下問(wèn)題，即將專利文獻(xiàn)I和2中記載的蜂窩催化劑設(shè)置于脫硝裝置內(nèi)時(shí)，由于蜂窩催化劑與其他部件接觸或固定時(shí)從外周壁側(cè)施加壓力，因此導(dǎo)致蜂窩催化劑破損。
[0011]另外，如上述，專利文獻(xiàn)3中僅公開(kāi)有DPF，對(duì)蜂窩催化劑未進(jìn)行任何公開(kāi)和建議。
[0012]本實(shí)用新型是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種NOx的凈化性能較高且相對(duì)于來(lái)自外周壁側(cè)的壓力具有較高的強(qiáng)度的蜂窩催化劑單元。
[0013]S卩，本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元在隔開(kāi)間壁而沿長(zhǎng)邊方向并列設(shè)置有多個(gè)未密封端部的貫穿孔，且在外周形成有外周壁，其中，上述外周壁的厚度為1.3?2.0mm，上述間壁的厚度為0.8?1.2mm。
[0014]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元，其中，首先，外周壁的厚度為1.3?2.0mm。若外周壁的厚度小于1.3_，則蜂窩催化劑單元的強(qiáng)度降低，因來(lái)自外部的力而容易破損。另一方面，若外周壁的厚度超過(guò)2.0mm,則蜂窩成型時(shí)外周壁容易變形。
[0015]另外，外周部的厚度是指，在蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面，形成位于蜂窩催化劑單元的最外側(cè)的貫穿孔的間壁內(nèi)側(cè)與蜂窩催化劑單元的外周之間的長(zhǎng)度中最短的長(zhǎng)度。
[0016]另外，本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元，其中，間壁的厚度為0.8?1.2mm。若間壁的厚度小于0.8mm，則蜂窩催化劑單元的強(qiáng)度不充分。另一方面，若間壁的厚度超過(guò)1.2mm，則由于廢氣難以浸入到間壁的內(nèi)部，因此NOx的凈化性能降低。
[0017]另外，間壁的厚度是指，在蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面，形成貫穿孔的間壁內(nèi)側(cè)與形成相鄰的貫穿孔的間壁內(nèi)側(cè)之間的長(zhǎng)度中最短的長(zhǎng)度。
[0018]如此，本實(shí)用新型中，通過(guò)將外周壁的厚度及間壁的厚度調(diào)整在規(guī)定范圍內(nèi)，能夠作為相對(duì)于其他部件或廢氣等的外部的力具有較高強(qiáng)度的蜂窩催化劑單元。
[0019]優(yōu)選本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的與上述長(zhǎng)邊方向垂直的截面的形狀為一個(gè)邊的長(zhǎng)度為140?160mm的矩形。
[0020]若蜂窩催化劑單元具有上述截面形狀，則節(jié)省空間性優(yōu)異。
[0021]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元中，優(yōu)選上述貫穿孔的間距為6.7?9.2mm。
[0022]當(dāng)蜂窩催化劑單元的貫穿孔的截面形狀及間壁的厚度恒定時(shí)，若貫穿孔的間距小于6.7_，則由于貫穿孔的尺寸較小，所以在如燃煤電廠和水泥廠等含有大量的灰分含量的廢氣中使用時(shí)，導(dǎo)致貫穿孔堵塞，且凈化性能下降。另一方面，若貫穿孔的間距超過(guò)9.2mm,則貫穿孔的尺寸較大，蜂窩催化劑單元和廢氣不易接觸，因此NOx凈化性能下降。
[0023]另外，貫穿孔的間距是指在蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面，貫穿孔與相鄰的貫穿孔的中心點(diǎn)之間的距離。
[0024]優(yōu)選本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的上述長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度為300?1500mm。
[0025]若蜂窩催化劑單元具有上述的長(zhǎng)度，則節(jié)省空間性優(yōu)異。
[0026]優(yōu)選本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的與上述長(zhǎng)邊方向垂直的截面上的上述貫穿孔的密度為0.28?2.2個(gè)/cm2。
[0027]若貫穿孔的密度小于0.28個(gè)/cm2，則由于蜂窩催化劑單元與廢氣難以接觸，因此NOx凈化性能下降。另一方面，若貫穿孔的密度超過(guò)2.2個(gè)/cm2，則會(huì)導(dǎo)致灰分含量堵塞貫穿孔，從而凈化性能下降。
[0028]優(yōu)選本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元由鈦氧化物、釩氧化物及鎢氧化物構(gòu)成。
[0029]優(yōu)選本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元用于燃煤電廠或水泥廠的廢氣處理。
[0030]若使用本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元，則能夠高效地凈化從燃煤電廠或水泥廠排出的含有大量的灰分含量的廢氣中的NOx。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1中，圖1 (a)為示意地表示本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的一例的立體圖，圖1 (b)為圖1 (a)中示出的蜂窩催化劑單元的A-A線剖視圖。
[0032]圖2為放大了圖1 (a)和圖1 (b)中示出的蜂窩催化劑單元的端部的立體圖。
[0033]圖3為示意地表示具備本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的蜂窩催化劑模塊的一例的立體圖。
[0034]圖中:10-蜂窩催化劑單元，11-貫穿孔，12-間壁，13-外周壁，14、15-端部。

【具體實(shí)施方式】
[0035]以下，具體地說(shuō)明本實(shí)用新型。然而，本實(shí)用新型并不限于以下記載，在不改變本實(shí)用新型的宗旨的范圍內(nèi)可適當(dāng)改變而適用。
[0036]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元隔著間壁而沿長(zhǎng)邊方向并列設(shè)置有多個(gè)未密封兩端部的貫穿孔，且在外周形成有外周壁，其中，上述外周壁的厚度為1.3?2.0mm，上述間壁的厚度為0.8?1.2_。
[0037]圖1 (a)為示意地表示本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的一例的立體圖，圖1 (b)為圖1 (a)中示出的蜂窩催化劑單元的A-A線剖視圖。
[0038]圖1 (a)和圖1 (b)中示出的蜂窩催化劑單元10為如下單一單元，即隔著間壁12而沿長(zhǎng)邊方向(圖1 (a)中為雙箭頭a的方向)并列設(shè)置有多個(gè)未密封兩端部的貫穿孔11，且在外周形成有外周壁13。
[0039]因此，從一側(cè)端部(廢氣流入側(cè)端部)14流入蜂窩催化劑單元10的任一貫穿孔11中的廢氣G (圖1 (b)中用G表示廢氣，用箭頭表示廢氣的流動(dòng))在通過(guò)該貫穿孔11時(shí)，與催化物種接觸，由此廢氣G中所含的NOx被凈化。另外，所凈化的廢氣G從貫穿孔11的另一側(cè)端部(廢氣流出側(cè)端部)15排出。
[0040]如此，通過(guò)使用本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元，能夠適當(dāng)?shù)厝コ龔U氣中的NOx。
[0041]優(yōu)選本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的形狀為四棱柱狀。具體而言，本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面的形狀為一個(gè)邊的長(zhǎng)度為140?160_的矩形。并且優(yōu)選為一個(gè)邊的長(zhǎng)度為140?160mm的正方形。
[0042]另外，本說(shuō)明書(shū)中，“矩形”是包括正方形在內(nèi)的概念，可以完全為矩形，也可以大致為矩形。例如，也可以是角部呈圓形倒角的矩形。
[0043]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元中，作為貫穿孔的形狀，優(yōu)選為四棱柱狀，但也可以是三棱柱狀、六棱柱狀等。即，作為蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面上的貫穿孔的形狀，可以為矩形、三角形、六邊形等，優(yōu)選為正方形。
[0044]圖2是放大了圖1 (a)及圖1 (b)中示出的蜂窩催化劑單元的端部的立體圖。
[0045]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元中，外周壁的厚度為1.3?2.0mm。
[0046]若外周壁的厚度小于1.3_，則蜂窩催化劑單元的強(qiáng)度降低，且因來(lái)自外部的力量而容易破損。另一方面，若外周壁的厚度超過(guò)2.0mm,則蜂窩成型時(shí)外周壁易變形。
[0047]另外，外周壁的厚度是指，在蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面上，位于蜂窩催化劑單元的最外側(cè)的貫穿孔與蜂窩催化劑單元的外周之間的長(zhǎng)度中最短的長(zhǎng)度(圖2中用t。表示的長(zhǎng)度)。
[0048]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元中，間壁的厚度為0.8?1.2_。
[0049]若間壁的厚度小于0.8mm，則蜂窩催化劑單元的強(qiáng)度不充分。另一方面，若間壁的厚度超過(guò)1.2_，則由于廢氣難以浸入到間壁的內(nèi)部，因此NOx凈化性能下降。
[0050]另外，間壁的厚度是指，在蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面上，相鄰的貫穿孔的之間的長(zhǎng)度中最短的長(zhǎng)度(圖2中用\表示的長(zhǎng)度)。
[0051]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元中，貫穿孔的間距為6.7?9.2mm。
[0052]蜂窩催化劑單元的貫穿孔的截面形狀及間壁的厚度恒定時(shí)，若貫穿孔的間距小于
6.7_，則由于貫穿孔的尺寸較小，因此在燃煤電廠和水泥廠等的含有大量的灰分含量的廢氣中使用時(shí)，導(dǎo)致堵塞貫穿孔，且凈化性能下降。另一方面，若貫穿孔的間距超過(guò)9.2mm，則由于貫穿孔的尺寸較大，且蜂窩催化劑單元與廢氣不易接觸，因此NOx凈化性能下降。
[0053]另外，貫穿孔的間距是指，蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面上，貫穿孔與相鄰的貫穿孔的中心點(diǎn)(圖2中，貫穿孔Ila的中心點(diǎn)Ca和貫穿孔Ilb的中心點(diǎn)cb)之間的距離(圖2中用P表示長(zhǎng)度)。
[0054]另外，當(dāng)貫穿孔的形狀為矩形或正方形時(shí)，以對(duì)角線的交點(diǎn)為貫穿孔的中心點(diǎn)來(lái)求出貫穿孔的間距。貫穿孔的形狀為三角形或六邊形時(shí)，以貫穿孔的重心為貫穿孔的中心點(diǎn)。
[0055]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元中，優(yōu)選平均氣孔徑為0.01?0.5 μ m。
[0056]若蜂窩催化劑單元的平均氣孔徑小于0.01 μ m，則由于廢氣不易浸入到間壁的內(nèi)部，因此NOx凈化性能下降。另一方面，若蜂窩催化劑單元的平均氣孔徑超過(guò)0.5 μ m，則蜂窩催化劑單元的氣孔中會(huì)堆積灰分，且NOx的凈化性能下降。
[0057]另外，蜂窩催化劑單元的平均氣孔徑能夠利用水銀壓入法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。此時(shí)水銀的接觸角測(cè)定為130°，表面張力測(cè)定為485.25mN/m。
[0058]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元中，優(yōu)選氣孔率為30?60%。若蜂窩催化劑單元的氣孔率小于30%，則廢氣不易浸入到間壁的內(nèi)部，因此NOx凈化性能下降。另一方面，若蜂窩催化劑單元的氣孔率超過(guò)60%，則蜂窩催化劑單元的強(qiáng)度不充分。
[0059]另外，蜂窩催化劑單元的氣孔率能夠采用阿基米德方法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。
[0060]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元中，優(yōu)選與長(zhǎng)邊方向垂直的截面的開(kāi)口率為50?75%。若蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面的開(kāi)口率小于50%，則NOx凈化性能下降。另一方面，若蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面的開(kāi)口率超過(guò)75%，則蜂窩催化劑單元的強(qiáng)度不充分。
[0061]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元中，優(yōu)選長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度為300?1500mm。
[0062]若蜂窩催化劑單元具有上述長(zhǎng)度，則節(jié)省空間性優(yōu)異。
[0063]本使用新型的蜂窩催化劑單元中，優(yōu)選與長(zhǎng)邊方向垂直的截面上的上述貫穿孔的密度為0.28?2.2個(gè)/cm2。
[0064]若貫穿孔的密度小于0.28個(gè)/cm2，則由于蜂窩催化劑單元與廢氣不易接觸，因此NOx凈化性能下降。另一方面，若貫穿孔的密度超過(guò)2.2個(gè)/cm2，則導(dǎo)致灰分含量堵塞貫穿孔，凈化性能下降。
[0065]優(yōu)選本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元由鈦氧化物、釩氧化物及鎢氧化物構(gòu)成。
[0066]作為鈦氧化物可舉出二氧化鈦(Ti02)。作為T12可舉出銳鈦礦型、金紅石型、無(wú)定形或它們的混合物，尤其優(yōu)選銳鈦礦型Ti02。
[0067]作為釩氧化物可舉出五氧化釩(V2O5)。
[0068]作為鎢氧化物可舉出三氧化鎢(W03)。
[0069]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元由鈦氧化物、釩氧化物及鎢氧化物構(gòu)成時(shí)，蜂窩催化劑單元更優(yōu)選為在T12上擔(dān)載V2O5和WO3的催化劑(以下還稱為Ti02/V205/W03催化劑)。
[0070]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元為Ti02/V205/W03催化劑時(shí)，釩原子和鎢原子的摩爾t匕(W/V)優(yōu)選為0.5?5.0，更優(yōu)選為0.7?4.0，進(jìn)一步優(yōu)選為0.8?3.0。通過(guò)將W/V摩爾比設(shè)為0.5?5.0，能夠提高初始的NOx凈化性能和熱耐久性。
[0071]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元進(jìn)一步優(yōu)選由無(wú)機(jī)粘合劑構(gòu)成。
[0072]作為構(gòu)成蜂窩催化劑單元的無(wú)機(jī)粘合劑沒(méi)有特別限定，但從維持強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，作為適當(dāng)?shù)恼澈蟿┡e出氧化鋁溶膠、二氧化硅溶膠、二氧化鈦溶膠、水玻璃、海泡石、綠坡縷石、膨潤(rùn)土、水軟鋁石等中包含的固體含量，也可以將兩種以上組合使用。
[0073]蜂窩催化劑單元中的無(wú)機(jī)粘合劑的含量在蜂窩催化劑單元中優(yōu)選為3?30質(zhì)量％，更優(yōu)選為5?20質(zhì)量％。若無(wú)機(jī)粘合劑的含量小于3質(zhì)量％，則蜂窩催化劑單元的強(qiáng)度降低。另一方面，若無(wú)機(jī)粘合劑的含量超過(guò)30質(zhì)量％，則制造蜂窩催化劑單元時(shí)難以擠出成型。
[0074]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元為了提高強(qiáng)度，進(jìn)一步優(yōu)選由選自無(wú)機(jī)纖維、鱗片狀物質(zhì)、四腳狀物質(zhì)和三維針狀物質(zhì)中的一種以上構(gòu)成。
[0075]優(yōu)選構(gòu)成蜂窩催化劑單元的無(wú)機(jī)纖維選自氧化鋁、二氧化硅、碳化硅、氧化硅-氧化鋁、玻璃、硅灰石、鈦酸鉀及硼酸鋁中的一種以上，上述鱗片狀物質(zhì)選自玻璃、白色云母、氧化鋁及二氧化硅中的一種以上，上述四腳狀物質(zhì)為氧化鋅，上述三維針狀物質(zhì)選自氧化鋁、二氧化硅、碳化硅、氧化硅-氧化鋁、玻璃、硅灰石、鈦酸鉀、硼酸鋁及水軟鋁石中的一種以上。
[0076]這是因?yàn)?，耐熱性均較高，即使作為SCR系統(tǒng)中的催化劑載體而使用時(shí)，
[0077]也不會(huì)產(chǎn)生熔融損失等，能夠持續(xù)作為增強(qiáng)劑的效果。
[0078]無(wú)機(jī)纖維、鱗片狀物質(zhì)、四腳狀物質(zhì)及三維針狀物質(zhì)的含量在蜂窩催化劑單元中優(yōu)選為3?50質(zhì)量％，更優(yōu)選為3?30質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選為5?20質(zhì)量％。若無(wú)機(jī)纖維、鱗片狀物質(zhì)、四腳狀物質(zhì)及三維針狀物質(zhì)的含量小于3質(zhì)量％，則提高蜂窩催化劑單元的強(qiáng)度的效果變小。另一方面，若無(wú)機(jī)纖維、鱗片狀物質(zhì)、四腳狀物質(zhì)及三維針狀物質(zhì)的含量超過(guò)50質(zhì)量％，則蜂窩催化劑單元中的催化物種的含量降低，NOx凈化性能下降。
[0079]接著，對(duì)本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的制造方法的一例進(jìn)行說(shuō)明。
[0080]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的制造方法包含以下工序:混合工序，混合鈦氧化物、釩原料及鎢原料來(lái)制作原料組合物；成型工序，將上述原料組合物成型為蜂窩狀而制作蜂窩成型體；及燒成工序，燒成上述蜂窩成型體，并且根據(jù)需要包含其他工序。
[0081]以下，對(duì)各工序進(jìn)行說(shuō)明。
[0082]混合工序中，對(duì)鈦氧化物、釩原料及鎢原料，根據(jù)需要的無(wú)機(jī)粘合劑，進(jìn)一步根據(jù)需要選自無(wú)機(jī)纖維、鱗片狀物質(zhì)、四腳狀物質(zhì)及三維針狀物質(zhì)中的一種以上進(jìn)行混合/混煉來(lái)制備原料組合物(也稱為原料漿)。
[0083]作為鈦氧化物優(yōu)選使用比表面積高的銳鈦礦型二氧化鈦(T12)。
[0084]作為釩原料可舉出偏釩酸銨、偏釩酸鈉、偏釩酸鉀、草酸氧釩及乙酸氧釩等，其中，從容易處理的角度出發(fā)，優(yōu)選偏釩酸銨。偏釩酸銨(NH4VO3)通過(guò)NH4VO3 — V205+2NH3+H20這樣的分解反應(yīng)，生成V2O5,并發(fā)揮SCR系統(tǒng)中的催化劑的作用。
[0085]作為鎢原料可舉出偏鎢酸銨、三氧化鎢(WO3)及仲鎢酸銨等，其中，優(yōu)選偏鎢酸銨。
[0086]構(gòu)成原料組合物的無(wú)機(jī)粘合劑與構(gòu)成已述的蜂窩催化劑單元的無(wú)機(jī)粘合劑相同。
[0087]另外，原料組合物中可根據(jù)需要適當(dāng)?shù)靥砑佑袡C(jī)粘合劑、分散介質(zhì)、成型助劑及pH調(diào)節(jié)劑等。
[0088]作為有機(jī)粘合劑沒(méi)有特別限定，可舉出甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、聚乙二醇、苯酚樹(shù)脂及環(huán)氧樹(shù)脂等，也可將兩種以上組合使用。另外，有機(jī)粘合劑的添加量相對(duì)于鈦氧化物、釩氧化物、鎢氧化物、無(wú)機(jī)粘合劑、無(wú)機(jī)纖維、鱗片狀物質(zhì)、四腳狀物質(zhì)及三維針狀物質(zhì)的總質(zhì)量為I?10質(zhì)量％。
[0089]作為分散介質(zhì)沒(méi)有特別限定，可舉出水、苯等有機(jī)溶劑，甲醇等醇等，也可將兩種以上組合使用。
[0090]作為成型助劑沒(méi)有特別限定，可舉出乙二醇、糊精、脂肪酸、脂肪酸皂及多元醇等，也可將兩種以上組合使用。
[0091]作為pH調(diào)節(jié)劑可舉出氨水、胺化合物等，可將兩種以上組合使用。
[0092]制備原料組合物時(shí)，優(yōu)選進(jìn)行混合混煉，也可使用攪拌機(jī)、磨碎機(jī)等進(jìn)行混合，還可使用捏合機(jī)等進(jìn)行混煉。
[0093]接著，在成型工序中，使用上述原料組合物而擠出成型，由此制作隔著間壁沿長(zhǎng)邊方向并列設(shè)置多個(gè)貫穿孔，且在外周形成有外周壁的柱狀蜂窩成型體。
[0094]之后，利用微波干燥機(jī)、熱風(fēng)干燥機(jī)、電介質(zhì)干燥機(jī)、減壓干燥機(jī)、真空干燥機(jī)、冷凍干燥機(jī)等干燥機(jī)干燥蜂窩成型體，從而制作蜂窩干燥體。
[0095]通過(guò)對(duì)所獲得的蜂窩干燥體進(jìn)行脫脂、燒成，由此可獲得柱狀的蜂窩催化劑單元。脫脂、燒成溫度優(yōu)選為450?750°C，更優(yōu)選550?650°C。若脫脂、燒成溫度小于450°C，則不進(jìn)行燒結(jié)，而蜂窩催化劑單元的強(qiáng)度變低。另一方面，若脫脂、燒成溫度超過(guò)750°C，則過(guò)于進(jìn)行燒結(jié)，從而催化物種的反應(yīng)位點(diǎn)降低。
[0096]本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元優(yōu)選在燃煤電廠或水泥廠的廢氣處理中使用。
[0097]若使用本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元，則能夠有效地凈化從燃煤電廠或水泥廠排出的含有大量的灰分的廢氣中的NOx。
[0098]另外，本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元根據(jù)用途可單一使用，也可集合多個(gè)而作為蜂窩催化劑模塊來(lái)使用。
[0099]例如，將蜂窩催化劑單元用作燃煤電廠或水泥廠等的脫硝裝置時(shí)，所要求的蜂窩催化劑單元的大小變大。因此，采用使用多個(gè)蜂窩催化劑單元的方法。
[0100]圖3是示意地表示具備本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的蜂窩催化劑模塊的一例的立體圖。
[0101]圖3所示的蜂窩催化劑模塊100中，集合有多個(gè)蜂窩催化劑單元10而形成集合體40，集合體40以容納于形成蜂窩催化劑單元100的外周的固定工具30的內(nèi)部的方式被固定。
[0102]在制作集合體40時(shí)，也可利用粘結(jié)劑或膠帶暫時(shí)固定多個(gè)蜂窩催化劑單元10。另夕卜，粘結(jié)劑或膠帶等優(yōu)選在利用經(jīng)之后的工序制造出的蜂窩催化劑模塊100所使用的脫硝裝置來(lái)處理廢氣時(shí)，因廢氣的熱量而消失。如此，通過(guò)使用粘結(jié)劑或膠帶等，能夠省略去除粘結(jié)劑或膠帶等的工作。
[0103]并且，當(dāng)制作集合體40時(shí)，也可使由無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成的纖維毯夾在蜂窩催化劑單元10彼此之間。
[0104]固定工具30由多個(gè)板狀部件31構(gòu)成。只要能夠固定多個(gè)蜂窩催化劑單元10，多個(gè)板狀部件31無(wú)論怎樣連接都可以，可以是利用焊接的連接或利用螺絲等的連接。另外，構(gòu)成具備本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的蜂窩催化劑模塊的固定工具只要能夠固定多個(gè)蜂窩催化劑單元，則可以是任何形狀。作為這種固定工具，例如可舉出利用焊接或螺絲等連接板狀金屬的工具、或筒狀殼體。另外，可在蜂窩催化劑單元彼此之間的間隙和蜂窩催化劑單元與固定工具之間的間隙配置由無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成的纖維毯。
[0105]這種蜂窩催化劑模塊通常在脫硝裝置的內(nèi)部排列配置有多個(gè)。脫硝裝置中，廢氣輸送至具備本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元的蜂窩催化劑模塊。所送出的廢氣通過(guò)蜂窩催化劑單元的貫穿孔。由此，能夠凈化廢氣中的NOx。
[0106]將廢氣送至蜂窩催化劑模塊的方法并無(wú)特別限定，也可使用風(fēng)扇等來(lái)送出，為了使廢氣的壓力變高而設(shè)計(jì)脫硝裝置，以使廢氣自然地被送至蜂窩催化劑單元。
[0107]集合多個(gè)本實(shí)用新型的蜂窩催化劑單元而作為蜂窩催化劑模塊，從而蜂窩催化劑單元的處理性能提高，并能夠提高制造由多個(gè)蜂窩催化劑單元構(gòu)成的脫硝裝置時(shí)的工作效率。
[0108][實(shí)施例]
[0109]以下，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更加具體的說(shuō)明。本實(shí)用新型并不限定于以下實(shí)施例。
[0110](實(shí)施例1)
[0111](I)蜂窩催化劑單元的制造
[0112](1-1)混合工序
[0113]通過(guò)對(duì)氧化鈦3910質(zhì)量份、作為釩原料的偏釩酸銨210質(zhì)量份、作為鎢原料的偏鎢酸銨(50%溶液)670質(zhì)量份、氧化鋁粘合劑300質(zhì)量份、玻璃纖維170質(zhì)量份、作為成型助劑的甲基纖維素300質(zhì)量份、作為成型潤(rùn)滑劑的山梨醇三油酸酯80質(zhì)量份、作為pH調(diào)節(jié)劑的二乙醇胺150質(zhì)量份、離子交換水1750質(zhì)量份進(jìn)行混合混煉來(lái)制備原料漿。
[0114](1-2)成型工序
[0115]接著，使用擠出成型機(jī)將原料漿擠出成型為規(guī)定大小，從而制作正四棱柱狀的蜂窩成型體。并且使用批量微波干燥機(jī)將蜂窩成型體在86.7kPa的干燥壓力下干燥6分鐘而獲得蜂窩干燥體。
[0116](1-3)燒成工序
[0117]之后，將蜂窩干燥體投入到氣體流通爐中，以5°C /分鐘的升溫速度升溫至550°C，將該溫度保持3個(gè)小時(shí)后進(jìn)行脫脂、燒成，從而制作蜂窩燒成體。另外，在燒成工序中，以20L/分鐘的氣體流量導(dǎo)入氧濃度為21%、氮濃度為79%的混合氣體。
[0118]經(jīng)以上工序制造了實(shí)施例1所涉及的蜂窩催化劑單元。
[0119]關(guān)于制造出的實(shí)施例1所涉及的蜂窩催化劑單元的形狀，蜂窩催化劑單元的與長(zhǎng)邊方向垂直的截面的形狀為一個(gè)邊的長(zhǎng)度為150mm的正方形。另外，間壁的厚度為1.0mm,外周壁的厚度為1.6mm，貫穿孔的間距為8.0_。另外，蜂窩催化劑單元的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度為 1000mm。
【權(quán)利要求】
1.一種蜂窩催化劑單元，其隔著間壁而沿長(zhǎng)邊方向并列設(shè)置有多個(gè)未封閉兩端部的貫穿孔，且在外周形成有外周壁，其特征在于， 所述外周壁的厚度為1.3?2.0mm, 所述間壁的厚度為0.8?1.2mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蜂窩催化劑單元，其中， 所述蜂窩催化劑單元的與所述長(zhǎng)邊方向垂直的截面的形狀為一個(gè)邊的長(zhǎng)度為140?160mm的矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蜂窩催化劑單元，其中， 所述貫穿孔的間距為6.7?9.2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蜂窩催化劑單元，其中， 所述蜂窩催化劑單元的與所述長(zhǎng)邊方向垂直的截面上的所述貫穿孔的形狀為正方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蜂窩催化劑單元，其中， 所述蜂窩催化劑單元的所述長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度為300?1500mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蜂窩催化劑單元，其中， 所述蜂窩催化劑單元的與所述長(zhǎng)邊方向垂直的截面上的所述貫穿孔的密度為0.28?2.2 個(gè) /cm2。
【文檔編號(hào)】B01D53/56GK203916681SQ201420138784
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】成瀨和也, 春日貴史, 吉村健 申請(qǐng)人:日本揖斐電株式會(huì)社