[發明專利]蜂窩催化劑體

在審

• 申請號: 201810160671.2
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108525708A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 中尾詩織;廣瀨正悟
• 申請（專利權）人: 日本礙子株式會社
• 主分類號: B01J35/04
• 分類號: B01J35/04;B01J23/30;B01J32/00;B01D53/56;B01D53/86
• 代理公司: 北京旭知行專利代理事務所(普通合伙) 11432
• 代理人: 王軼;鄭雪娜

本發明提供一種：為了維持高催化活性、且抑制壓力損失的增大而將低隔室密度的蜂窩結構體用作催化劑載體、且抑制了催化劑剝落的發生的高催化劑擔載量的蜂窩催化劑體。蜂窩催化劑體(1)包括：蜂窩結構體(6)，其具有形成有多個細孔(5)的多孔質的隔壁(4)，其中由該隔壁劃分形成出成為流體的流路的多個隔室(3)；以及催化劑層(8)，其由被擔載在隔壁的隔壁表面(4a)和/或隔壁內部(4b)的釩催化劑(7)形成，蜂窩結構體的隔室密度為：每1平方厘米為8個～48個的范圍，釩催化劑的催化劑擔載量為：150g/L～400g/L的范圍，表示蜂窩催化劑體的切斷面上的、隔壁內部所擔載的催化劑層的截面積相對于催化劑擔載前的細孔的截面積的比率的、催化劑填充率為50％～100％。

技術領域

本發明涉及蜂窩催化劑體。更詳細而言，涉及能夠用于氮氧化物(NO_x)的選擇性催化還原(SCR：Selective Catalytic Reduction)的、且擔載釩催化劑的蜂窩催化劑體。

背景技術

以往，在從汽車的發動機等內燃機排出的尾氣中包含有一氧化碳(CO)、烴(HC)、以及氮氧化物(NO_x)等有害物質。由于對自然環境、人體等具有影響，所以不能將像這樣的有害物質直接釋放到大氣中。因此，在汽油發動機的情況下，多數是使用了：通過使有害物質與例如鉑、銠等貴金屬催化劑相接觸而轉化為比較無害的二氧化碳(CO₂)、水(H₂O)、以及氮氣(N₂)的三元催化劑。

另一方面，在柴油發動機的情況下，由于空氣相對于燃料的量過剩，所以很難使用上述的三元催化劑。于是，采用了：使用氨(NH₃)作為還原劑而將NO_x轉化為氮氣以及水的選擇性催化還原(SCR)的技術。由此，能夠以高凈化效率處理尾氣中的NO_x。

例如，在汽車等的排氣系統設置上述催化劑的情況下，如果使流體、亦即尾氣從蜂窩催化劑體的一方端面(流入側)至另一方端面(排出側)流動，則包含有NO_x的尾氣向各個隔室分散流通。此時，擔載于隔壁的催化劑和尾氣相接觸。特別是，蜂窩催化劑體為形成有多個隔室的結構，因此，尾氣與催化劑的接觸機會變多，從而能夠擴大與催化劑的接觸面積。其結果，能夠發揮出高的凈化性能。此外，作為所使用的催化劑，可以從金屬置換沸石、釩、氧化釩、二氧化鈦、氧化鎢、銀、以及氧化鋁等各種金屬催化劑中選擇一個或多個(例如參照專利文獻1。)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009－154148號公報

發明內容

從柴油發動機排出的尾氣與汽油發動機的情形相比，溫度區域較低。因此，要求所使用的催化劑在300℃左右的低溫區域顯示出較高的催化活性。于是，使用了如上所述的SCR技術的尾氣凈化處理中，必須增多蜂窩催化劑體的催化劑擔載量。如果使催化劑擔載量增多，則壓力損失會升高，為了抑制壓力損失，研究了使用隔室密度較低的蜂窩結構體(以下，稱為“低隔室密度結構體”)。

使針對蜂窩結構體的催化劑擔載量增大，這對于在低溫區域中得到較高的催化活性就顯得非常重要。但是，有可能因催化劑擔載量的增大而使得催化劑厚度變厚，特別容易發生所擔載的催化劑被剝落的“催化劑剝落”的不良情況。

于是，本發明鑒于上述實際情況，為了即便在使所擔載的催化劑的催化劑擔載量增大的情況下，也能夠維持高催化活性、抑制壓力損失增大，從而將低隔室密度的蜂窩結構體用作催化劑載體，且抑制催化劑剝落的發生。