負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法，該方法能夠容易地制造即使減少催化劑，也能夠獲得高的廢氣凈化能力的負(fù)載有催化劑的袋濾器。本發(fā)明的負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法具有：在含有催化劑的漿料中浸漬袋濾器主體而使催化劑附著于袋濾器主體的浸漬工序、以及對(duì)附著有催化劑的袋濾器主體進(jìn)行干燥的干燥工序，在浸漬工序中，所述漿料中含有聚苯乙烯磺酸銨及聚甲基丙烯酸鈉中的至少一種。
【專利說(shuō)明】 負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在袋濾器主體上負(fù)載有廢氣凈化用催化劑的負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在從城市垃圾焚燒爐、下水污泥焚燒爐、工業(yè)廢物焚燒爐、燃煤爐等排出的廢氣中，含有煙塵和氮氧化物、二惡英等大氣污染物質(zhì)。因此，通常對(duì)上述廢氣實(shí)施除去煙塵的集塵處理和除去大氣污染物質(zhì)的凈化處理。
[0003]另外，也已知有使用在袋濾器的袋濾器主體中負(fù)載有廢氣凈化用催化劑的負(fù)載有催化劑的袋濾器同時(shí)進(jìn)行集塵處理和凈化處理的方法(專利文獻(xiàn)I)。
[0004]目前，作為制造上述負(fù)載有催化劑的袋濾器的方法，采用將袋濾器主體浸潰在待形成為催化劑的含催化劑的漿料中，使催化劑附著于袋濾器主體后，進(jìn)行干燥、燒結(jié)的方法。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本專利第2540587號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]在負(fù)載有催化劑的袋濾器中，在袋濾器主體的至少一面的基本整個(gè)面上負(fù)載有催化劑，提高廢氣與廢氣凈化用催化劑接觸概率，提高廢氣的凈化能力。在以往的制造方法中，要使在袋濾器主體的一面的基本整個(gè)面上負(fù)載催化劑，需要使催化劑的量高于由過(guò)濾器面積理論上求取的量。但是，在催化劑多時(shí)，不僅成本高，而且也容易堵塞。因此，希望減少催化劑。但是，在以往的制造方法中，如果減少催化劑則廢氣凈化能力下降。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法，該方法能夠容易地制造即使減少催化劑，也能夠獲得高的廢氣凈化能力的負(fù)載有催化劑的袋濾器。
[0011]解決問題的方法
[0012]本發(fā)明的負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法具有:在含有催化劑的漿料中浸潰袋濾器主體而使催化劑附著于袋濾器主體的浸潰工序，以及對(duì)附著有催化劑的袋濾器主體進(jìn)行干燥的干燥工序，在浸潰工序中，所述漿料中含有聚苯乙烯磺酸銨及聚甲基丙烯酸鈉中的至少一種。
[0013]在本發(fā)明的負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法中，優(yōu)選在浸潰工序中對(duì)浸潰有袋濾器主體的漿料進(jìn)行攪拌。
[0014]發(fā)明的效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明的負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法，能夠容易地制造即使減少催化齊U，也能夠獲得高的廢氣凈化能力的負(fù)載有催化劑的袋濾器。另外，本發(fā)明制造的負(fù)載有催化劑的袋濾器尤其是脫氮、脫二-惡英能力優(yōu)異。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是表示實(shí)施例及比較例的負(fù)載有催化劑的袋濾器的催化活性的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]通過(guò)本發(fā)明的負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法制造的負(fù)載有催化劑的袋濾器在袋濾器主體中負(fù)載有廢氣凈化用催化劑。
[0018]袋濾器主體是被稱為所謂“濾布”的物質(zhì)，其由利用斜紋編織(綾織>9 )、緞紋編織(朱子織>9 )、平紋編織(平織>9 )等編織方法織成的布形成。
[0019]作為構(gòu)成袋濾器主體的纖維，例如可以列舉:玻璃纖維、聚氟乙烯類纖維、聚酯類纖維、聚酰胺類纖維、聚苯硫醚類纖維等。在上述纖維中，從耐熱性高這一點(diǎn)考慮，優(yōu)選玻璃纖維。
[0020]負(fù)載于上述袋濾器主體的廢氣凈化用催化劑包括載體和活性成分，載體包括含有選自鈦(Ti)、硅(Si)、鋁(Al)、ZrUM、PHW、B^|)中的至少一種以上元素的單一或復(fù)合氧化物；活性成分包括釩(V)、鶴(W)、鑰(Mo)、銀(Nb)以及鉭(Ta)的氧化物中的至少一種氧化物。
[0021]作為載體，優(yōu)選至少使用鈦氧化物。從增大催化劑的比表面積、固體酸量的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用形成為復(fù)合氧化物的鈦氧化物。形成鈦的復(fù)合氧化物的金屬可以舉出例如:硅
(Si)、鋁(Al)、鋯(Zr)、磷(P)、硼(B)等。即，優(yōu)選使用Ti和S1、Ti和Al、Ti和Zr、Ti和P、Ti和B等的復(fù)合氧化物。在它們中的任一種復(fù)合氧化物中，都因?yàn)椴灰仔纬闪蛩猁}而可以保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，能夠增加比表面積、固體酸量。
[0022]作為活性成分，優(yōu)選至少使用釩氧化物。上述活性成分中的任一種均具有氧化能力，都可以將二》惡英氧化分解為CO2，另外，在還原劑存在下可以將氮氧化物還原，其中釩氧化物的上述這些能力特別優(yōu)異。
[0023]對(duì)于廢氣凈化用催化劑的組成沒有特別限制。在活性成分為五氧化釩單一成分的情況下，優(yōu)選相對(duì)于載體100質(zhì)量份五氧化釩為廣20質(zhì)量份。
[0024]在活性成分為五氧化釩和三氧化鎢兩種成分的情況下，優(yōu)選相對(duì)于載體100質(zhì)量份，五氧化釩為廣10質(zhì)量份，三氧化鎢為2~25質(zhì)量份。
[0025]在活性成分為五氧化釩和三氧化鑰兩種成分的情況下，優(yōu)選相對(duì)于載體100質(zhì)量份，五氧化釩為廣10質(zhì)量份，三氧化鑰為2~25質(zhì)量份。
[0026]在活性成分為五氧化釩和五氧化鈮兩種成分的情況下，優(yōu)選相對(duì)于載體100質(zhì)量份，五氧化釩為廣10質(zhì)量份，五氧化鈮為0.5飛質(zhì)量份。
[0027]在活性成分為五氧化釩、三氧化鎢以及三氧化鑰三種成分的情況下，優(yōu)選相對(duì)于載體100質(zhì)量份，五氧化釩為f 10質(zhì)量份，三氧化鎢為f 20質(zhì)量份，三氧化鑰為f 20質(zhì)量份。
[0028]在活性成分為五氧化釩、三氧化鎢以及五氧化鈮三種成分的情況下，優(yōu)選五氧化釩為廣10質(zhì)量份，三氧化鎢為廣10質(zhì)量份，五氧化鈮為0.5飛質(zhì)量份。
[0029]在活性成分為五氧化釩、三氧化鎢、三氧化鑰以及五氧化鈮四種成分的情況下，優(yōu)選五氧化釩為f 10質(zhì)量份，三氧化鎢為1- 20質(zhì)量份，三氧化鑰為1- 20質(zhì)量份，五氧化鈮為0.5-5質(zhì)量份。
[0030]為了進(jìn)一步提高催化活性，廢氣凈化用催化劑的固體酸量?jī)?yōu)選為0.30mmol/g以上，更優(yōu)選為0.40mmol/g以上。
[0031]這里所謂的固體酸量是指吸附于廢氣凈化用催化劑的吡啶量。吡啶吸附量可以通過(guò)以下方法求得。
[0032]即，首先，將廢氣凈化用催化劑在氦氣氛下以450°C加熱后，在150°C將吡啶供給到廢氣凈化用催化劑使其吸附，然后真空排放附著于固體酸部位(固體酸點(diǎn))以外的吡啶。之后，通過(guò)將廢氣凈化用催化劑以恒定的升溫速度從150°C加熱到800°C，使吸附于固體酸部位的吡啶脫離，然后測(cè)定該脫離的吡啶量。將該吡啶量作為吡啶吸附量。
[0033]廢氣凈化用催化劑的負(fù)載量?jī)?yōu)選為l(T500g/m2，更優(yōu)選為5(T450g/m2。只要廢氣凈化用催化劑的負(fù)載量在上述下限值以上，就可以得到充分高的廢氣凈化能力，只要在上述上限值以下，就可以進(jìn)一步防止堵塞。
[0034]本發(fā)明的負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法為使用含有催化劑的漿料和袋濾器主體來(lái)制造負(fù)載有催化劑的袋濾器的方法，其具有浸潰工序和干燥工序。
[0035]催化劑由用于形成上述載體的載體原料和用于形成活性成分的活性成分原料獲得。作為載體原料，例如可列舉構(gòu)成載體的金屬的鹽(氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽)或醇鹽。另外，載體原料也可以是構(gòu)成載體的單一或復(fù)合氧化物。作為活性成分原料，例如可以列舉構(gòu)成活性成分的金屬的鹽。另外，活性成分原料也可以是構(gòu)成活性成分的氧化物。
[0036]浸潰工序?yàn)閷⒋鼮V器主體浸潰于漿料并使催化劑附著于袋濾器主體的工序。漿料為使催化劑分散在水中得到的分散液。
[0037]在浸潰工序中，在上述漿料中含有聚苯乙烯磺酸銨及聚甲基丙烯酸鈉中的至少一種。聚苯乙烯磺酸銨、聚甲基丙烯酸鈉作為使催化劑的分散性均勻化的分散劑發(fā)揮作用。因此，通過(guò)在漿料中含有聚苯乙烯磺酸銨及聚甲基丙烯酸鈉中的至少一種，能夠使催化劑均勻地附著于袋濾器主體。因此，能夠容易地獲得使廢氣凈化用催化劑均勻地負(fù)載于袋濾器主體的負(fù)載有催化劑的袋濾器，能夠容易地制造即使減少催化劑廢氣凈化能力也較高的負(fù)載有催化劑的袋濾器。
[0038]即使將除了聚苯乙烯磺酸銨、聚甲基丙烯酸鈉以外的公知的分散劑添加到含有催化劑的漿料中，也不能獲得使催化劑均勻地附著于袋濾器主體的效果。
[0039]在將催化劑設(shè)定為100質(zhì)量％時(shí)，由聚苯乙烯磺酸銨及聚甲基丙烯酸鈉中的至少一種構(gòu)成的分散劑的含量?jī)?yōu)選為0.fl.0質(zhì)量％，更優(yōu)選為0.4-0.6質(zhì)量％。只要分散劑的含量為上述下限值以上，就能夠使催化劑充分地均勻地附著于袋濾器主體。但是，在分散劑含量超過(guò)上述上限值時(shí)，有時(shí)成為催化活性降低的原因。
[0040]在本發(fā)明的負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法中，優(yōu)選對(duì)浸潰有袋濾器主體的漿料進(jìn)行攪拌。在攪拌漿料時(shí)，能夠進(jìn)一步發(fā)揮使?jié){料中含有聚苯乙烯磺酸銨及聚甲基丙烯酸鈉中的任一者的效果，能夠使催化劑更均勻地附著于袋濾器主體。
[0041]作為攪拌方法，可以列舉通過(guò)攪拌機(jī)對(duì)容器所容納的漿料進(jìn)行攪拌的方法、產(chǎn)生使?jié){料在容器內(nèi)循環(huán)的水流的方法等。
[0042]干燥工序?yàn)閷?duì)附著有催化劑的袋濾器主體進(jìn)行干燥的工序。作為干燥工序中的干燥方法，可以使用熱風(fēng)干燥、紅外線干燥等公知的方法。
[0043]干燥溫度優(yōu)選為8(Tl30°C。
[0044]通過(guò)上述的制造方法制造的負(fù)載有催化劑的袋濾器可對(duì)含有大氣污染物質(zhì)和煙塵的廢氣進(jìn)行集塵和凈化處理。作為廢氣，可以列舉例如:從城市垃圾焚燒爐、下水污泥焚燒爐、工業(yè)廢物焚燒爐、燃煤爐等排出的廢氣，即含有煙塵以及氮氧化物、二^惡英等大氣污染物質(zhì)的廢氣。
[0045]實(shí)施例
[0046](實(shí)施例1)
[0047]向IL水中添加體積平均粒徑0.1 μ m的催化劑粉末(V2O5 *Ti02) 400g,進(jìn)而配制含
有聚苯乙烯磺酸銨7g的漿料。
[0048]一邊攪拌該漿料，一邊在該漿料中浸潰由經(jīng)緯密度1200g/m2、厚度1.2_、過(guò)濾面積0.09m2的雙層斜紋編織的布制成的袋濾器試驗(yàn)片。然后，從漿料中提起附著有催化劑的袋濾器試驗(yàn)片，使用熱風(fēng)干燥機(jī)以105°C進(jìn)行干燥，獲得負(fù)載有催化劑的袋濾器。
[0049](實(shí)施例2)
[0050]除了代替聚苯乙烯磺酸銨，使?jié){料中含有聚甲基丙烯酸鈉0.4g之外，與實(shí)施例1同樣，獲得負(fù)載有催化劑的袋濾器。
[0051](比較例I)`[0052]除了漿料中不含有聚苯乙烯磺酸銨以外，與實(shí)施例1同樣，獲得負(fù)載有催化劑的袋濾器。
[0053](比較例2)
[0054]除了代替聚苯乙烯磺酸銨7g，使?jié){料中含有β -萘磺酸甲醛縮合物7g之外，與實(shí)施例I同樣，獲得負(fù)載有催化劑的袋濾器。
[0055](比較例3)
[0056]除了代替聚苯乙烯磺酸銨7g，使?jié){料中含有聚苯乙烯磺酸鈉0.4g之外，與實(shí)施例1同樣，獲得負(fù)載有催化劑的袋濾器。
[0057]< 評(píng)價(jià) >
[0058]針對(duì)各例的負(fù)載有催化劑的袋濾器，如下測(cè)定了對(duì)于氮氧化物的催化活性。
[0059][對(duì)于氮氧化物的催化活性]
[0060]在下述反應(yīng)條件下，測(cè)定了對(duì)含有一氧化氮(NO)的廢氣進(jìn)行凈化處理時(shí)的催化活性。
[0061]試驗(yàn)裝置:管式流通反應(yīng)試驗(yàn)裝置
[0062]廢氣溫度:190°C
[0063]廢氣中的NO濃度:150ppm
[0064]還原劑(NH3)濃度:105ppm
[0065]空間速度dOOOOtT1
[0066]圖1示出了將比較例I的負(fù)載有催化劑的袋濾器的催化活性視為I時(shí)的實(shí)施例1、2及比較例2、3的負(fù)載有催化劑的袋濾器的催化活性。
[0067]如圖1所示，在使用聚苯乙烯磺酸銨作為分散劑的實(shí)施例1、使用聚甲基丙烯酸鈉作為分散劑的實(shí)施例2中，催化活性高。[0068]在使用β -萘磺酸甲醛縮合物作為分散劑的比較例2、使用了聚苯乙烯磺酸鈉作為分散劑的比較例3中，催化活性與比較例I相等或低于比較例I。
【權(quán)利要求】
1.一種負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法，其具有: 在含有催化劑的漿料中浸潰袋濾器主體而使催化劑附著于袋濾器主體的浸潰工序，以及 對(duì)附著有催化劑的袋濾器主體進(jìn)行干燥的干燥工序， 在浸潰工序中，所述漿料中含有聚苯乙烯磺酸銨及聚甲基丙烯酸鈉中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載有催化劑的袋濾器的制造方法，其中， 在浸潰工序中，對(duì)浸潰有袋濾器主體的漿料進(jìn)行攪拌。
【文檔編號(hào)】B01D46/02GK103505953SQ201210313061
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】西澤和樹, 勝木將利, 佐久間哲哉, 山田尚弘 申請(qǐng)人:三菱重工環(huán)境·化學(xué)工程株式會(huì)社