蜂窝结构体以及尾气净化装置制造方法及图纸

技术编号:7762368 阅读:154 留言:0更新日期:2012-09-14 13:40
本发明专利技术的蜂窝结构体,具有蜂窝单元,在该蜂窝单元中,包含磷酸盐系列沸石以及无机粘结剂,并且多个贯穿孔隔着间壁沿长度方向并排设置;在所述蜂窝单元中,宏气孔的平均气孔孔径为0.1μm以上且0.3μm以下,气孔率为30%以上且40%以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种蜂窝结构体以及具有蜂窝结构体的尾气净化装置。
技术介绍
在现有技术中,作为净化汽车尾气的系统之一,熟知的有一种使用氨将NOx还原 为氮和水的 SCR (Selective Catalytic Reduction)系统。另外,在SCR系统中,作为吸收氨的材料,熟知的有沸石。在专利文献1中公开了一种蜂窝结构体,其中,蜂窝单元包含无机颗粒、无机纤维 以及/或者晶须,无机颗粒是从由氧化铝、二氧化硅、锆、二氧化钛、二氧化铈、莫来石、以及 沸石所组成的群中所选择的一种以上的无机颗粒。专利文献1 :国际公开第06/137149号小册子
技术实现思路
本专利技术想要解决的课题如下但是,目前存在着这样一种需求,即N0x的净化性能要比专利文献1的蜂窝结构 体中的无机颗粒为沸石时还高。本专利技术是鉴于上述现有技术所具有的问题而提出的,其目的在于提供一种具有优 异NOx净化性能的蜂窝结构体以及尾气净化装置。用于解决上述课题的手段如下一种蜂窝结构体,具有蜂窝单元,在该蜂窝单元中,包含磷酸盐系列沸石以及无机 粘结剂,并且多个贯穿孔隔着间壁沿长度方向并排设置,该蜂窝结构体的特征在于,在所述 蜂窝单元中,宏气孔的平均气孔孔径为0. 1 i! m以上且0. 3 i! m以下,气孔率为30%以上且 40%以下。所述磷酸盐系列沸石优选为从SAPO、MeAPO、以及MeAPSO所组成的群中选择的一 种以上的沸石。所述SAP0优选为从SAP0-5、SAP0-11、以及SAP0-34所组成的群中选择的一种以 上的SAP0。所述磷酸盐系列沸石优选为包含由Cu以及/或者Fe进行了离子交换的沸石。所述无机粘结剂优选为从氧化铝溶胶、二氧化硅溶胶、二氧化钛溶胶、水玻璃、海 泡石、硅镁土、以及伯姆石所组成的群中选择的一种以上的物质中含有的固形成分。所述蜂窝单元优选为还包含无机纤维以及/或者鳞片状物质。所述无机纤维优选为从氧化铝、二氧化硅、碳化硅、二氧化硅氧化铝、玻璃、钛酸 钾、以及硼酸铝所组成的群中选择的一种以上的无机纤维,所述鳞片状物质优选为从玻璃、 白云母、氧化铝、二氧化硅、以及氧化锌所组成的群中选择的一种以上的物质。本专利技术的蜂窝结构体优选为具有多个所述蜂窝单元。本专利技术的尾气净化装置具有本专利技术的蜂窝结构体。本专利技术的效果如下根据本专利技术,可以提供ー种具有优异NOx浄化性能的蜂窝结构体以及尾气净化装置。附图说明图I是表示本专利技术的蜂窝结构体的一个例子的立体图。图2是表示本专利技术的尾气浄化装置的ー个例子的截面图。图3是表示图I的蜂窝结构体的变形例的立体图。图4是表示用于构成图3的蜂窝结构体的蜂窝单元的立体图。具体实施例方式下面參考附图对本专利技术的实施形态进行说明。图I示出了本专利技术的蜂窝结构体的ー个例子。在蜂窝结构体10中,单ー蜂窝单元 11的外周面上形成有外周涂层12 ;该蜂窝单元11包含作为无机颗粒的磷酸盐系列沸石以 及无机粘结剂,其中,多个贯穿孔Ila隔着间壁Ilb沿长度方向并排设置。蜂窝单元11的宏气孔(S卩大气孔)的平均气孔孔径为0.1 0.3 Pm。如果宏 气孔的平均气孔孔径不足0. Iy m,则因为尾气难以滲透至间壁Ilb的内部,所以磷酸盐系 列沸石就不能有效地用于NOx的浄化。而如果宏气孔的平均气孔孔径超过0. 3 y m,则因为 蜂窝单元11中的气孔数量较少,所以尾气难以滲透至间壁Ilb的内部,导致磷酸盐系列沸 石不能有效地用于NOx的浄化。此时,在蜂窝单元11的气孔孔径分布中存在着两个峰值,ー个是源于磷酸盐系列 沸石的微气孔的峰值,另ー个是间壁Ilb内部的宏气孔的峰值。蜂窝单元11的气孔率为30 40%。如果蜂窝单元11的气孔率不足30%,则因 为尾气难以渗透至间壁Ilb的内部,所以磷酸盐系列沸石就不能有效地用于NOx的浄化。 而如果蜂窝单元11的气孔率超过40%,则因为蜂窝单元11中的磷酸盐系列沸石的含量变 少,所以NOx的净化率下降。这里需要说明的是,蜂窝单元11的平均气孔孔径和气孔率可使用水银压入法来 測定。 作为磷酸盐系列沸石,可列举出SAP0-5、SAP0-11、SAP0-34等的SAPO ;MeAP0 ; MeAPSO 等。如果考虑到NOx的浄化能力,则磷酸盐系列沸石优选为由Cu以及/或者Fe进行 了离子交換的磷酸盐系列沸石。这里需要说明的是,磷酸盐沸石还可以包含没有进行离子 交換的磷酸盐系列沸石、以及由上述金属之外的金属进行了离子交換的磷酸盐系列沸石。由Cu以及/或者Fe进行了离子交換的磷酸盐系列沸石的离子交換量优选为 I. 0 5. 0质量%。如果磷酸盐系列沸石的离子交换量不足I. 0质量%,则NOx的净化性能 有可能不足。而如果磷酸盐系列沸石的离子交換量超过5. 0质量%,则应该被离子交換的 金属可能作为氧化物而存在,有可能不能被离子交換。磷酸盐系列沸石的一次颗粒或二次颗粒的平均粒径优选为0. 5 10 Pm,最好为 I 5 y m。如果磷酸盐系列沸石的一次颗粒或二次颗粒的平均粒径不足0. 5 y m,则尾气难以渗透至间壁lib的内部,磷酸盐系列沸石有可能不能有效地用于NOx的净化。而如果磷 酸盐系列沸石的一次颗粒或二次颗粒的平均粒径超过lOym,则因为蜂窝单元11中的气孔 数量变少,所以尾气难以渗透至间壁lib的内部,导致磷酸盐系列沸石有可能不能有效地 用于NOx的净化。蜂窝单元11还可以包含0型沸石、ZSM-5型沸石等除磷酸盐系列沸石以外的沸七.O蜂窝单元11的单位表观体积的沸石含量优选为230 360g/L。如果单位表观体 积的沸石含量不足230g/L,则为了提高NOx的净化率,有可能一定要增大蜂窝单元11的表 观体积。而如果单位表观体积的沸石含量超过360g/L,则蜂窝单元11的强度有可能不足、 或者蜂窝单元11的开口率有可能变小。作为包含在蜂窝单元11内的无机粘结剂,对其并无特别限定,可列举出氧化铝溶 胶、二氧化硅溶胶、二氧化钛溶胶、水玻璃、海泡石、硅镁土、伯姆石等所含有的固形成分,也 可以同时使用其中的两种以上的无机粘结剂。蜂窝单元11的无机粘结剂的含量优选为5 30质量最好为10 20质量%。 如果无机粘结剂的含量不足5质量%,则蜂窝单元11的强度有可能下降。而如果无机粘结 剂的含量超过30质量%,则有可能难以进行蜂窝单元11的挤压成型。为了提高强度,蜂窝单元11优选为还包含无机纤维以及/或者鳞片状物质。作为包含在蜂窝单元11内的无机纤维,只要其可以提高蜂窝单元11的强度,对其 并无特别限定,可列举出氧化铝、二氧化硅、碳化硅、二氧化硅氧化铝、玻璃、钛酸钾、硼酸铝 等,也可以同时使用其中的两种以上的无机纤维。无机纤维的纵横比优选为2 1000,较好为5 800,最好为10 500。如果无机 纤维的纵横比不足2,则提高蜂窝单元11强度的效果有可能变小。而如果无机纤维的纵横 比超过1000,则对蜂窝单元11进行挤压成型时,在模具内有可能发生网眼堵塞等情况,还 有可能由于无机纤维发生折断,导致提高蜂窝单元11强度的效果变小。作为包含在蜂窝单元11内的鳞片状物质,只要其可以提高蜂窝单元11的强度,对 其并无特别限定,可列举出玻璃、白云母、氧化铝、二氧化硅、氧化锌等,也可以同时使用其 中的两种以上的鳞片状物质。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:松川阳介后藤真之助
申请(专利权)人:揖斐电株式会社
类型:发明
国别省市:

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