具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装置及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装置及其制造方法，用于例如 废气的净化处理或者基于氨分解的氢的制备等中。
【背景技术】
[0002] -直以来，作为用于废气净化处理等的、具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装置 的蜂窝结构体（平板+波形板）的基材，难以使用市售的玻璃纸。
[0003] 例如，若要使用波形成形机（成波机）将市售的玻璃纸成形为波形板状，则玻璃纸 中含有的有机粘合剂的斥力大，即使对平板状玻璃纸施加压力而弯曲，也会回到之前的状 态。此外若施加压力过大，则玻璃纸会断裂，因此不能施加大的压力，可适用于波形加工的 玻璃纸在其种类上有限制（参照下述的专利文献1)。
[0004] 并且以往对于制作催化剂负载蜂窝结构体，蜂窝结构体的切线部，即波形板的顶 点与平板相接的部分通过粘接剂进行粘接，为了保持蜂窝结构，未采取其它的手段。
[0005] 此外，在以现有的蜂窝结构体作为基材的废气净化处理装置等的制造中，为了使 功能性催化剂负载于蜂窝结构体，采用了将蜂窝结构体本身浸渍于含有催化剂的溶液或浆 料中的方法。
[0006] 进而，在将该平板及波形板交替层叠粘接形成的蜂窝结构体中，例如在废气的净 化处理等中，被处理气体中含有固体成分的情况下，会出现随着使用时间的经过，固体成分 在蜂窝结构体的网眼（空隙部）堵塞的现象。由于被处理气体接触不到固体成分堵塞的网 眼内壁，因此被处理气体的接触面积减小。此外压力损失也将增大。因此，在因废气的净化 处理等而产生一定以上的堵塞的情况下，需要更换蜂窝结构体或者进行消除堵塞的再生处 理。
[0007] -直以来，作为消除这种蜂窝结构体堵塞的再生处理，通过使用棒等挤压堵塞部 分等的方法来进行。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本专利公开2010-013773号公报
【发明内容】
[0011](一）要解决的技术问题
[0012] 但是，根据上述专利文献1所述的现有方法，为了在蜂窝结构体上负载催化剂，而 将蜂窝结构体本身浸渍于含有催化剂的溶液或者浆料中，并进行干燥，为此，作为蜂窝结构 体的浸渍槽、干燥装置，需要大型的设备，进而存在使蜂窝结构体的制造成本高的问题。
[0013] 此外，根据现有方法，作为例如在废气的净化处理等中，消除因被处理气体中的固 体成分而导致的蜂窝结构体的网眼堵塞的再生处理，通过使用棒等推挤堵塞部分等方法来 进行，因此在缺乏机械强度的蜂窝结构体中，由于这样的再生处理而存在网眼部分损伤的 问题。
[0014] 于是，本申请人以前提出了将市售的低廉的玻璃纸用作基材，而且具备能够解决 上述现有技术问题的催化剂负载蜂窝结构体的处理装置及其制造方法的发明。
[0015] 该先提出的具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装置的制造方法是，对玻璃纸进行 煅烧，通过燃烧来去除玻璃纸中含有的有机粘合剂成分之后，将含有功能性催化剂的浆料 涂布于玻璃纸上，通过波形赋予模具和挤压夹具，将含有功能性催化剂的浆料涂布玻璃纸 进行成形，进而进行干燥并煅烧，形成功能性催化剂负载波形板状玻璃纸，另一方面，对通 过煅烧而燃烧去除有机粘合剂成分而成的平板状的功能性催化剂浆料涂布玻璃纸进行干 燥并煅烧，形成功能性催化剂负载平板状玻璃纸，将这些功能性催化剂负载波形板状玻璃 纸及功能性催化剂负载平板状玻璃纸交替层叠，从而制造催化剂负载蜂窝结构体。
[0016] 然而，在该先提出的具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装置的制造方法的发明 中，由于通过煅烧玻璃纸来去除有机粘合剂，因此若使煅烧温度过高或者使煅烧时间过长， 则有机粘合剂被过多地去除，玻璃纸的波形形状得不到保持，之后工序中的操作变得困难， 或者相反地，若使玻璃纸的煅烧温度过低，或者使煅烧时间过短，则由于有机粘合剂未被去 除，玻璃纸的斥力变大，新产生难以赋予波形这样的问题。
[0017] 本发明的目的在于，提供一种解决了上述现有技术问题及先提出的发明的问题的 具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装置及其制造方法。
[0018] (二）技术方案
[0019] 本发明人等鉴于上述问题反复深入研宄，结果有如下所述的发现，并完成了本发 明，所述发现为，不去除玻璃纸中本来含有的有机粘合剂，为了保持玻璃纸的形状而使用无 机粘合剂，将混合有该无机粘合剂的含有功能性催化剂的浆料涂布于平板状玻璃纸上，然 后将混合有无机粘合剂的含有功能性催化剂的浆料涂布玻璃纸置于预先加热至高温的波 形赋予模具上，并通过挤压夹具进行成形，由此通过瞬间去除含有功能性催化剂的浆料中 的水分，基于无机粘合剂的作用来保持波形板状，从而能够形成含有无机粘合剂的功能性 催化剂负载波形板状玻璃纸，通过将其与含有无机粘合剂的功能性催化剂负载平板状玻璃 纸组合，能够制造催化剂负载蜂窝结构体，由此能够大幅缩短具备催化剂负载蜂窝结构体 的处理装置的制造工序，并且制造成本非常低廉。
[0020] 为了实现上述目的，技术方案1的发明的特征在于，将负载有含有无机粘合剂的 功能性催化剂的波形板状玻璃纸与负载有含有相同无机粘合剂的功能性催化剂的平板状 玻璃纸交替层叠，形成催化剂负载蜂窝结构体，该催化剂负载蜂窝结构体填充于壳体内。
[0021] 技术方案2的发明为技术方案1所述的具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装置， 其特征在于，将负载有含有无机粘合剂的功能性催化剂的波形板状玻璃纸与负载有含有相 同无机粘合剂的功能性催化剂的平板状玻璃纸以不粘接的方式交替层叠。
[0022] 技术方案3的发明为技术方案1或2所述的具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装 置，其特征在于，功能性催化剂是选自由脱硝催化剂、脱硫催化剂、戴奥辛类分解催化剂及 氨分解催化剂所组成的组中的催化剂，用于废气的净化处理或基于氨分解的氢的制备。
[0023] 技术方案4的发明为技术方案1~3中任意一项所述的具备催化剂负载蜂窝结构 体的处理装置，其特征在于，无机粘合剂包含选自由硅溶胶、氧化铝溶胶、Y _氧化铝、氧化 钛溶胶及氧化锆溶胶所组成的组中的至少一种无机类氧化物。
[0024] 技术方案5的发明为技术方案1~4中任意一项所述的具备催化剂负载蜂窝结构 体的处理装置，其特征在于，壳体具有角筒形，并且壳体由横截面呈大致口字形的壳体所构 成，或者，由横截面呈大致U字形的壳体主体和覆盖其开口部的平板状盖体构成，或者，由 横截面呈大致L字形的壳体主体和与其嵌合的横截面呈大致倒L字形的盖体构成。
[0025] 技术方案6的发明为技术方案1~5中任意一项所述的具备催化剂负载蜂窝结构 体的处理装置，其特征在于，在壳体的内表面上，铺设有无机纤维毡。
[0026] 技术方案7的发明为一种具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装置的制造方法，其 特征在于，具备下述工序：将混合了有无机粘合剂的含有功能性催化剂的浆料涂布于平板 状玻璃纸上的工序；在将浆料涂布平板状玻璃纸置于高温的波形赋予模具上进行加热的同 时，通过挤压夹具进行成形，并且去除玻璃纸表面的浆料中的水分进行干燥，形成含有无机 粘合剂的功能性催化剂负载波形板状玻璃纸的工序；将含有无机粘合剂的功能性催化剂负 载波形板状玻璃纸保持其形状不变地从波形赋予模具中剥离的工序；另一方面，将浆料涂 布平板状玻璃纸置于高温的平板模具上进行加热，去除玻璃纸表面的浆料中的水分进行干 燥，形成含有无机粘合剂的功能性催化剂负载平板状玻璃纸的工序；将含有无机粘合剂的 功能性催化剂负载平板状玻璃纸保持其形状不变地从平板模具中剥离的工序；将含有无机 粘合剂的功能性催化剂负载波形板状玻璃纸及含有无机粘合剂的功能性催化剂负载平板 状玻璃纸交替层叠，并填充于壳体内的工序。
[0027] 技术方案8的发明为技术方案7所述的具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装置的 制造方法，其特征在于，波形赋予模具及平板模具的表面温度在200~500°C的范围内。
[0028] 技术方案9的发明为技术方案7或8所述的具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装 置的制造方法，其特征在于，无机粘合剂包含选自由硅溶胶、氧化铝溶胶、Y _氧化铝、氧化 钛溶胶及氧化锆溶胶所组成的组中的至少一种无机类氧化物。
[0029] 技术方案10的发明为技术方案7~9中任意一项所述的具备催化剂负载蜂窝结 构体的处理装置的制造方法，其特征在于，具备如下工序：对分别从模具中剥离的含有无机 粘合剂的功能性催化剂负载波形板状玻璃纸及含有无机粘合剂的功能性催化剂负载平板 状玻璃纸进一步进行煅烧，热解去除玻璃纸中本来含有的有机粘合剂，同时通过无机粘合 剂保持玻璃纸的形状，形成含有无机粘合剂的功能性催化剂负载波形板状玻璃纸及含有无 机粘合剂的功能性催化剂负载平板状玻璃纸。
[0030] 技术方案11的发明为技术方案7~10中任意一项所述的具备催化剂负载蜂窝结 构体的处理装置的制造方法，其特征在于，在向壳体内填充的工序中，将含有无机粘合剂的 功能性催化剂负载波形板状玻璃纸及含有无机粘合剂的功能性催化剂负载平板状玻璃纸 以不相互粘接的方式交替层叠。
[0031] (三）有益效果
[0032] 根据技术方案1所述的具备催化剂负载蜂窝结构体的处理装置的发明，起到以下 效果：不去除玻璃纸中本来含有的有机粘合剂，为了保持玻璃纸的形状而使用无机粘合剂， 基于无机粘合剂的作用来保持波形板状，从而能够形成含有无机粘合剂的功能性催化剂负 载波