(57)【要約】【課題】  弓状の反り、歪み等が少なく、積層した際に触媒体相互の間隔が均一になる、成形安定性に優れた板状触媒の成形方法を提供する。【解決手段】  網状基材に触媒成分を担持させた後、成形ロールに導入して所定間隔のリッジ１２を多数形成する板状触媒の成形方法において、網状基材としてエキスパンドメタル１を用い、触媒成分２が担持されたエキスパンドメタル１を、このエキスパンドメタル１のメタルラス製造方向２２とは逆方向、またはこの逆方向に近似する方向、例えばこの逆方向に対して４５°以内で傾斜した方向で成形ロール１０Ａおよび１０Ｂに導入して成形すること。【選択図】図１
2005169210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
網状基材に触媒成分を担持させた後、成形ロールに導入して所定間隔のリッジを多数形成する板状触媒の成形方法において、前記網状基材としてエキスパンドメタルを用い、触媒成分が担持されたエキスパンドメタルを、該エキスパンドメタルのメタルラス製造方向とは逆方向、または該逆方向に近似する方向で成形ロールに導入して成形することを特徴とする板状触媒の成形方法。
【請求項２】
前記触媒成分は、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）と、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）のうち少なくとも一種の酸化物を含有する脱硝触媒成分であることを特徴とする請求項１に記載の板状触媒の成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状触媒の成形方法に係り、特に、成形後の歪みが少なく、成形安定性に優れた板状触媒の成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボイラー火炉等から排出される燃焼排ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する方法として、例えばアンモニア接触還元法が広く採用されている。アンモニア接触還元法に使用される脱硝触媒には種々の特性が要求され、低ダスト堆積性はその特性の一つである。低ダスト堆積性を実現するための触媒形状が種々検討されており、現在では板状触媒積層体、ハニカム触媒構造体等が好適に採用されている。
【０００３】
板状触媒は、例えば図６に示したように、触媒体の所定の対向する二辺に対して平行で、かつ均一ピッチのリッジ（以下、突条ともいう）１２を多数形成した触媒成形体１７が一般に知られており、図７に示したように、前記リッジ１２が触媒体の各辺に対して所定の角度をもって斜めに、所定のピッチ間隔１９で形成された触媒成形体１３も提案されている。リッジ１２を斜めに設けた触媒成形体を多数積層した触媒構造体は、該触媒構造体中の処理対象ガスの流れが乱流となるので、圧損は比較的高くなるが脱硝効率の高い触媒として重用されている。このようにリッジを斜めに設けた触媒成形体の製造方法として、例えば特開平０８−３３２３９３号公報に記載された方法が挙げられる。
【０００４】
図８は、このような従来の触媒製造方法を示す装置系統図である。図８において、この装置は、上塗布ロール３Ａおよび下塗布ロール３Ｂとからなる触媒塗布装置と、上刃物８Ａおよび下刃物８Ｂとからなる切断機と、切断後の板状触媒（以下、触媒板ともいう）５Ａの搬送装置２９と、上成形ロール１０Ａおよび下成形ロール１０Ｂとからなる成形装置と、該成形装置に前記触媒板５Ａを案内する位置決め装置９とから主として構成されており、触媒基材への触媒成分の塗布から切断、位置決め、成形の各工程を連続して行うものである。
【０００５】
このような装置により、触媒成形体１３は、以下のように製造される。すなわち、エキスパンドメタル１上に触媒成分２が置かれ、これを上下一対の塗布ロール３Ａ、３Ｂで圧着、送出して前記エキスパンドメタル１に触媒成分２が塗布され、触媒板５が形成される。このとき上下のシート供給側ロール４Ａおよび４Ｃと上下のシート巻取側ロール４Ｂおよび４Ｄによって塗布ロール３Ａ、３Ｂ間で、前記エキスパンドメタル１および触媒成分２を挟持するように、紙またはポリエチレンシートが供給され、触媒成分２が上下の塗布ロール３Ａおよび３Ｂに付着することを防止するとともに、触媒成分２がラス孔を介してメタルラスの上下面を被覆するように展延塗布され、かつ触媒表面が平滑に仕上げられる。
【０００６】
得られた触媒板５は、段差ロール６をおよび上送りロール７Ａおよび下送りロール７Ｂ間を経て上刃物８Ａおよび下刃物８Ｂからなる切断機に至り、ここで定寸に切断されて触媒板５Ａとなる。触媒板５Ａは搬送装置２９でストッパ３０に当接する位置まで搬送されたのち、位置決め装置９の吸着部１４で吸着、持ち上げられ、所定の角度に位置決めされた後、上下の成形ロール１０Ａ、１０Ｂ間に供給され、所定角度に傾いた斜めのリッジ１２を有する触媒成形体１３が成形される。１１Ａおよび１１Ｂは、それぞれ上成形ロール１０Ａおよび下成形ロール１０Ｂに設けられたヒータである。
【特許文献１】特開平０８−３３２３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
リッジピッチが均一で、リッジ部以外は平滑な触媒成形体を成形するためには、表面が平滑で厚さが一定の触媒板を製造し、該一定厚さの触媒板に対してリッジを形成することが必要である。従来、例えば平行四辺形に切断された触媒板の所定の対向する二辺に対して、例えば30°程度の傾きを有するリッジを多数平行に形成することによって斜めのリッジを有する触媒成形体が製造されていたが、上記従来技術では、前記平行四辺形に切断された触媒板を、該触媒板の基材であるエキスパンドメタルのメタルラス製造方向と同一方向またはこれに近似する方向で成形ロールに導入、成形されていたために、例えば図９に示したように、弓状に反り返った触媒成形体１６となる場合が多く、成形安定性に乏しいものであった。
【０００８】
一般に、成形後の板状触媒は、図５に示したように、これを複数積層してユニット化したユニット２０が半製品または最終製品となる。このような触媒積層体において、各触媒成形体におけるリッジの間が処理対象ガス１８のガス流路となるが、変形したままの触媒成形体を積層した場合、隣接する成形体の間隔２５が一定とならないので、圧力損失にばらつきが生じ、処理対象ガスの流れが不均一となり、流速に差違が生じ、結果として十分な触媒性能が発揮されないという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、弓状の反り、歪み等が少なく、これを積層した際に触媒体相互の間隔が均一になる、成形安定性に優れた板状触媒の成形方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明者は、触媒成分を塗布したエキスパンドメタルの成形ローラへの導入角度等について鋭意研究した結果、触媒を塗布したエキスパンドメタルを、該エキスパンドメタルの製造時の引っ張り方向（メタルラス製造方向）とは逆方向から、またはこれに近似する方向から成形ロールに導入して成形することにより、成形後の剛性が低下し、歪みが少ない安定な触媒成形体が得られることを見出し、本発明に到達したものである。
【００１１】
すなわち、本願で特許請求する発明は、以下のとおりである。
（１）網状基材に触媒成分を担持させた後、成形ロールに導入して所定間隔のリッジを多数形成する板状触媒の成形方法において、前記網状基材としてエキスパンドメタルを用い、触媒成分が担持されたエキスパンドメタルを、該エキスパンドメタルのメタルラス製造方向とは逆方向、または該逆方向に近似する方向で成形ロールに導入して成形することを特徴とする板状触媒の成形方法。
（２）前記触媒成分は、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）と、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）およびモリブデン（Ｍｏ）のうち少なくとも一種の酸化物を含有する脱硝触媒成分であることを特徴とする上記（１）に記載の板状触媒の成形方法。
【発明の効果】
【００１２】
本願の請求項１に記載の発明によれば、エキスパンドメタルのメタルラス製造方向とは逆方向または該逆方向に近似する方向で成形ロールに導入して成形することにより、成形体の剛性が低下し、歪の少ない触媒成形体が得られる。従って、この成形体を多数積層して触媒積層体を構成した場合、触媒体相互の間隔が均一となり、処理対象ガスの圧損や流速が設計値に近いものとなって高い触媒効率を得ることができる。
【００１３】
本願の請求項２に記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、脱硝効率の高い板状触媒を成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、網状基材に触媒成分を担持させた後、成形ロールに導入して所定間隔のリッジを多数形成する板状触媒の成形方法であって、前記網状基材としてエキスパンドメタルを用い、触媒成分が担持されたエキスパンドメタルを、該エキスパンドメタルのメタルラス製造方向とは逆方向または該逆方向に近似する方向で成形ロールに導入して成形するものである。
【００１５】
網状基材としてのエキスパンドメタルは、例えば図４に示したように、板状金属３１に所定の長さの切れ目２１を所定間隔で多数入れ、矢印２２の方向に引き延ばすことによって形成される。このエキスパンドメタル製造時の引っ張り方向、すなわち図４中、矢印２２の方向を、本発明において、メタルラス製造方向という。なお図４において、２３は、メッシュの短目方向幅、２４は、メッシュの長目方向製品長さである。
【００１６】
エキスパンドメタルは、図２に示したような形状のメッシュを多数有するものであり、図３に、図２のメッシュ部分のIII−III線矢視方向断面図を示す。図３において、エキスパンドメタル製造時の切れ目２１とエキスパンドメタルのメタルラス製造方向２２の間に鋭角な角度２８がついている。ここで、触媒板にリッジを形成するために、エキスパンドメタルのメタルラス製造方向２２とは反対方向またはこれと近似する方向から成形ロールに導入して成形すると、エキスパンドメタル成形前の金属薄板とメッシュのなす角度、すなわち図３におけるメタルラス製造方向２２と上記切れ目２１とがなす角度２８は更に鋭角になる方向に矯正されるので、成形後の成形体の剛性が低下し、メタルラス加工による残留歪があったとしても、成形体の自重で矯正される程度であり、見かけ上、歪みの少ない触媒成形体が得られる。なお、図３において、２６は、エキスパンドメタルを構成する板状金属の厚さ、２７は、エキスパンドメタル製造時の板状金属の送り幅である。
【００１７】
本発明において、メタルラス製造方向とは逆方向に近似する方向とは、メタルラス製造方向とは逆の方向に対して、例えば４５°以内で傾斜する方向をいう。この方向で触媒板を成形ロールに導入して成形することにより、メタルラス製造方向とは逆の方向に導入して成形した場合と同様、成形体の剛性が低下し、成形安定性に優れた触媒成形体が得られる。
【実施例】
【００１８】
次に、本発明を図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である板状触媒の成形方法に適用される装置を示す説明図である。図１において、この装置は、触媒板５Ａの搬送装置２９と、前記触媒板５Ａを吸着部１４で吸着し、位置決めした後、後記成形ロールに供給する位置決め装置９と、触媒板５Ａに所定のリッジを形成する上成形ロール１０Ａおよび下成形ロール１０Ｂからなる成形ロールとから主として構成されている。位置決め装置９の吸着部１４は、上下動および回動可能であり、さらに搬送装置２９と成形ロールとの間を平行移動できるように構成されている。
【００１９】
このような構成において、図示省略した塗布ローラによって、例えば図８と同様の方法で、エキスパンドメタル１に、例えば脱硝触媒成分２が塗布され、所定の突条が形成された場合に、指定形状および寸法になるような展開寸法に切断されて触媒板５Ａが形成される。触媒板５Ａは、触媒塗布行程の関係で、例えば図１中Ａ面（塗布方向下流側）がエキスパンドメタルのメタルラス製造方向２２とは逆の方向となる。このため、位置決め装置９は吸着部１４で触媒板５Ａを吸着し、該触媒板５Ａの前記Ａ面が前方になる方向またはこれに近似する方向、例えば前記Ａ面が前方になる方向に対して３０°傾斜した位置まで回動し、成形ロールに供給する触媒板５Ａの位置決めが行われる。位置決めが終了した後、吸着部１４は、図１中右方向に移動して触媒板５Ａを位置決めした方向のまま上成形ロール１０Ａおよび下成形ロール１０Ｂ間に導入し、対向する二辺に対して所定角度の突条１２が、例えば１００〜２００ｍｍ間隔で多数平行に形成された触媒成形体１３が製造される。このとき、上下の成形ロール１０Ａおよび１０Ｂ間に、触媒板５Ａを挟持するように、その上下に紙またはポリシートを介在させることが好ましい。
【００２０】
得られた触媒成形体１３は、図５に示したように、隣接する成形体の各リッジ１２が所定角度で交差するように多数積層されて触媒ユニット２０となり、触媒ユニット２０は、排ガス通路断面に充填されて触媒構造体となる。このようにして構成された触媒構造体内を流れる処理対象ガスは、各触媒成形体１３に形成されたリッジ１２と所定角度で交差する方向に流れ、成形体表面に乱流が形成され、これによって厚い境界層が形成されなくなるので、高い触媒活性が得られる。また、触媒成形体１３は歪みが少なく、成形体１３相互の間隔が一定となるので、処理対象ガスの触媒通過条件が安定し、編流等の発生が少なくなるので、これによっても、高い触媒活性が発揮されることになる。
【００２１】
なお、本実施例において、例えば平行四辺形に切断された触媒板５Ａの長い方の対角線Ｌが成形方向に沿うように、すなわち対角線Ｌが成形ロール１０Ａまたは１０Ｂに垂直になる方向に位置決めすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
性能、価格等の面から、今後触媒体の薄肉化、狭ピッチ化（リッジの高さやリッジ間の距離を短くする傾向）が益々進むと思われるが、成形安定性に優れ、歪みの少ない触媒成形体を得ることができる本発明の板状触媒の成形方法は、今後、その有用性がより増大するものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例に適用される装置系統を示す説明図。
【図２】エキスパンドメタルのメッシュ部分を示す図。
【図３】図２のIII−III線矢視方向断面図。
【図４】エキスパンドメタルの製造過程を示す平面図。
【図５】触媒ユニットを示す図。
【図６】触媒成形体の斜視図。
【図７】別の触媒成形体の斜視図。
【図８】従来技術の説明図。
【図９】触媒成形体の変形状況を示す図。
【符号の説明】
【００２４】
１…エキスパンドメタル、２…触媒成分、３Ａ…上塗布ロール、３Ｂ…下塗布ロール、４Ａ…シート供給側上ロール、４Ｂ…シート巻取側上ロール、４Ｃ…シート供給側下ロール、４Ｄ…シート巻取側下ロール、５…触媒板、５Ａ…触媒板（切断後）、６…段差ロール、７Ａ…上送りロール、７Ｂ…下送りロール、８Ａ…上刃物、８Ｂ…下刃物、９…位置決め装置、１０Ａ…上成形ロール、１０Ｂ…下成形ロール、１１Ａ…上ヒータ、１１Ｂ…下ヒータ、１２…リッジ（突条）、１３…触媒成形体、１４…吸着部、１６…弓状に曲がった成形体、１７…触媒成形体（通常）、１８…処理対象ガスの流れ、１９…ピッチ間隔、２０…ユニット、２１…切れ目、２２…メタルラス製造方向、２３…メッシュの短目方向間隔、２４…メッシュの長目方向製品長さ、２５…成形体の間隔、２６…エキスパンドメタルを構成する板状金属の厚さ、２７…エキスパンドメタル製造時の板状金属の送り幅、２８…角度、２９…搬送装置、３０…ストッパ、３１…板状金属。
【図１】
2005169210.tif 000003
【図２】
2005169210.tif 000004
【図３】
2005169210.tif 000005
【図４】
2005169210.tif 000006
【図５】
2005169210.tif 000007
【図６】
2005169210.tif 000008
【図７】
2005169210.tif 000009
【図８】
2005169210.tif 000010
【図９】
2005169210.tif 000011