废气脱硝催化剂用金属基材的制造方法技术

本发明专利技术提供提高价格低、容易稳定供给的SUS430基材的耐腐蚀性，能够与SUS304同样地不会腐蚀地使用的废气脱硝催化剂用金属基材。废气脱硝催化剂用金属基材的制造方法，对于对铁素体系不锈钢带状钢板进行了金属板网加工的带状金属板网基材，连续进行（1）对附着于该基材的加工油进行脱脂的工序、（2）使基材潜入含磷酸和表面活性剂的溶液内而负载该溶液的工序、（3）对剩余的前述溶液进行除液的工序和（4）将负载了前述溶液的基材干燥和加热而使磷酸与基材反应的工序，在前述基材表面形成耐腐蚀性的磷酸化合物被膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别是在用于负载有催化剂成分的板状催化剂的金属制网状基材表面以低价、适合大量生产的方法形成能够防止硫氧化物(SO3)引起的腐蚀的被膜的前述基材的制造方法和使用了该基材的排烟脱硝催化剂的制造方法。
技术介绍
将氨或尿素用于还原剂并用氧化钛系催化剂对氮氧化物进行无害化的所谓排烟脱硝装置以锅炉废气的处理为中心，在世界中广泛地使用。其催化剂形状有在金属或陶瓷制的网状物负载催化剂而制成板状的形状、将催化剂成分形成为蜂窝状的形状、粒状等，但在排烟脱硝的领域中，存在前两者将市场平分的状况。对于用于该板状催化剂的基材，使用不锈钢(SUS)，一般进行将其带板进行金属板网加工为网状而使用。作为不锈钢，具体地，铁素体系不锈钢板(SUS430)和奥氏体系不锈钢板(SUS304)等根据用途来区分使用。
技术实现思路
专利技术要解决的课题对于上述现有技术，作为废气脱硝用催化剂的基材，价格高的SUS304在腐蚀显著的用途中使用，而且SUS430在比较平稳的腐蚀环境中使用的用途中使用等，实现了区分使用，但近年来，以稀土金属为首的金属材料的需求高涨，与其相伴，SUS材高涨，上述的区分使用变得困难。特别是SUS304容易受金属材料的高涨的影响，存在对催化剂价格的影响大的问题。另一方面，在美国，以高S碳为燃料的锅炉多，废气中的硫氧化物(SO3)达到 50-100ppm也不少，产生了不能忽视用于废气脱硝用的催化剂的SUS430基材的腐蚀的情形。本专利技术要解决的课题在于，鉴于上述状况，提供废气脱硝催化剂用金属基材，其能够提高价格低、容易稳定供给的SUS430基材的耐腐蚀性，能够与SUS304同样地不会腐蚀地使用。用于解决课题的手段为了实现上述课题，本申请请求专利保护的专利技术如下所述。I.，其特征在于，对于对铁素体系不锈钢带状钢板进行了金属板网加工的带状金属板网基材，连续进行下述工序(1)对附着于该基材的加工油进行脱脂的工序、(2)使基材潜入含磷酸和表面活性剂的溶液内而负载该溶液的工序、(3)对剩余的前述溶液进行除液的工序和(4)对负载有前述溶液的基材进行干燥和加热而使磷酸与基材反应的工序，从而在前述基材表面形成耐腐蚀性的磷酸化合物被膜。2.，其特征在于，对于对铁素体系不锈钢带状钢板进行了金属板网加工的带状金属板网基材，(I)进行了对附着于该基材的加工油进行脱脂的工序后，(2)将该基材卷取为卷状，(3)将得到的卷材浸溃于含磷酸和表面活性剂的溶液而负载溶液，(4)通过吹气或离心力对前述溶液进行除液，(5)接下来仍以卷状进行干燥、加热，从而在该基材表面形成由磷酸与基材的反应产生的耐腐蚀性被膜。3.上述I或2所述的方法，其中，前述铁素体系不锈钢带状钢板为SUS430不锈钢带状钢板。4.上述I 3的任一项所述的方法，其中，前述加热的温度为300°C以上。5.上述I 4的任一项所述的方法，其中，前述耐腐蚀性的磷酸化合物被膜的厚度为I μ m以上。6.排烟脱硝催化剂的制造方法，其特征在于，在采用上述I 4的任一项所述的方法得到的基材上放置以氧化钛为主成分的催化剂成分的糊剂，在上下一对的辊间通过，由此以催化剂糊剂将前述金属板网基材的开口部和表面填埋的方式涂布后，干燥、烧成。如果将铁素体系不锈钢板(SUS430)制金属板网用于催化剂基材的催化剂用于SO3 浓度高的废气的处理，则废气中的SO3与SUS430如下式所示反应，将基材表面慢慢地氧化。 该氧化铁的一部分与废气中的SOX反应而形成硫酸盐，在装置停止时等湿润环境下潮解并移动到催化剂成分中，使催化剂的SO2氧化活性上升。Fe + SO3 — FeO + SO2 (I 式)本专利技术人为了防止SUS430的SO3引起的上述氧化腐蚀，对于采用粒子状的稳定氧化物的涂布的被膜形成、SUS表面的采用磷酸的钝化膜的形成等进行了研究，但尚未达到防止气体状的SO3与金属的直接反应。推测这是因为，被膜为多孔质，未能完全地防止SO3分子的扩散，或者对于防止与SO3的反应，膜的厚度过薄。因此，对于能够防止SO3的扩散的、致密且厚、与金属的密合性优异的被膜的形成方法进行了深入研究，结果完成了本专利技术方法。本专利技术方法的处理并不是一般所说的形成在金属表面形成的吸附了磷酸离子的薄的钝化膜，而是要使基材金属的O. I-几％与磷酸反应、在基材表面形成足以防止气体的扩散、致密且厚的磷酸铁或磷酸铬的层。具体地，将进行了金属板网加工的SUS430基材浸入含磷酸和表面活性剂的水溶液中后，采用吹气等将液体除去，在基材表面形成溶液的液膜后，边通气边干燥后，优选在300°C以上的温度下进行热处理。这样，利用表面活性剂的作用，即使在干燥过程中液膜也得到保持，在金属表面形成磷酸的被膜。如果将该被膜进一步加热，超过300°C，则成为反应性极高的强磷酸，与 SUS430的Fe或Cr反应，形成对应的盐类的致密的被膜。由于使金属的O. I-几％与磷酸反应，因此其厚度为厚Iym以上，优选2 μπι 几μ m，能够高效率地防止SO3气与金属的接触。可称为本专利技术方法的专利技术点的方面在于以下方面在水溶液的阶段，利用表面活性剂的作用，形成均一的液膜，在干燥过程中，向粘稠的磷酸、进而向粘稠的强磷酸过渡，原样地使强磷酸与SUS430材料反应，因此能够形成即使几μ m大的膜厚也无裂纹、均一的磷酸盐的被膜。专利技术的效果如上所示，根据本专利技术方法，能够保护SUS430制催化剂基材免受SO3引起的腐蚀， 其结果，能够将价格低的SUS430基材用作在SO3浓度高的腐蚀环境下使用的脱硝催化剂基材，能够实现适于使用了价格高涨严重的SUS304基材的用途的催化剂的成本降低。附图说明图I是表示用于实施本专利技术的配置了必要的最小限度的设备的催化剂基材的制造流程的说明图。图2是表示本专利技术的另一实施例的催化剂基材的制造方法的说明图。图3是表示由采用本专利技术方法处理过的金属板网基材制造催化剂基材的工艺的说明图。具体实施方式图I是表示用于实施本专利技术的配置了必要的最小限度的设备的催化剂基材的制造流程的说明图。将厚O. 1-0. 3mm的SUS430带钢I用金属板网加工机2加工为具有数mm的开口径的金属板网3，接着输送到脱脂装置4，将加工油通过加热或洗涤而除去(脱脂)。将前述处理过的金属板网潜入含磷酸和表面活性剂的液体5中，接下来，采用吹气装置6喷射压缩空气，将剩余的溶液除去，在金属板网表面形成表面张力平衡的、均一的磷酸的液膜。然后，将金属板网输送到干燥 热处理炉7进行干燥，接着加热到300°C以上，经过从磷酸到强磷酸、 进而强磷酸与金属的反应的过程，在表面形成了牢固的磷酸盐被膜后，作为卷材13卷取。 图中，12表不夹棍。含磷酸和表面活性剂的溶液5中的磷酸的浓度也因形成的膜的必要厚度而异，大于I且50重量％以下、优选I 20重量％容易产生好结果。此外，使用的表面活性剂，优选选择即使在磷酸中这样的强酸性下也不失效力的非离子系的表面活性剂，优选使用例如烷基苯氧基聚乙二醇型非离子性表面活性剂(口社制、商品名卜'J卜>χ-ιοο)等通常在强酸性下使用的表面活性剂。对其添加量并无特别限定，通常优选O. 01重量％以上、O. I重量％以下。如果小于O. 01重量％,作为表面活性剂的作用不充分，如果过多，则容易起泡。再有本文档来自技高网...

【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：加藤泰良，今田尚美，甲斐启一郎，松山琴衣，
申请(专利权)人：巴布考克日立株式会社，
类型：
国别省市：