[实用新型]蜂窝催化剂单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蜂窝催化剂单元。

背景技术

作为去除废气中的氮氧化物（NOx）的方法，已知有通过氨等还原剂还原NOx的方法。该方法中，使用由二氧化钛（TiO₂）等陶瓷构成的蜂窝状催化剂（还称为蜂窝催化剂单元）。

在燃煤电厂或水泥厂等中使用这种蜂窝催化剂单元时，存在如下腐蚀（erosion）问题：由于废气中含有许多灰（ash），因此蜂窝催化剂单元的间壁因废气而导致腐蚀（erode）。

专利文献1中公开有在板状或蜂窝状陶瓷催化剂中，由具有特定的组成的玻璃包覆其前端部的蜂窝催化剂。专利文献1中记载的蜂窝催化剂中，通过由玻璃包覆前端部，能够抑制因废气的腐蚀。

另外，当蜂窝催化剂的壁厚较薄时，尤其在切割时和操作时存在易损伤的问题。

专利文献2中公开有如下蜂窝催化剂，即在以氧化钛为主成分的蜂窝状催化剂中，蜂窝端面外周部的全周或一部分被磷酸铝、硫酸铝、硅酸铝中的至少一种以上浸渍担载。专利文献2中记载的蜂窝催化剂中，通过将磷酸铝等浸渍在端面的外周部而能够提高端面部的强度。

专利文献1：日本特开平3-127630号公报

专利文献2：日本特开平7-232083号公报

实用新型内容

如上述，被专利文献1中记载的蜂窝催化剂包覆的玻璃有助于抑制腐蚀，被专利文献2中记载的蜂窝催化剂担载的磷酸铝等有助于提高强度。然而，在这些蜂窝催化剂中，包覆玻璃的部分和担载有磷酸铝等的部分为几乎未显示出催化活性的部分。因此，可以说蜂窝催化剂中，很难在抑制因废气引起的腐蚀的同时维持NOx的净化性能，在这一点上有改进的余地。

本实用新型是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种节省空间且具有较高的NOx净化性能，并且能够抑制因废气引起的腐蚀的蜂窝催化剂单元。

蜂窝催化剂单元中，因废气而腐蚀得最大的部分为废气流入的一侧的端部。因此，本发明人考虑了蜂窝催化剂单元的端部中只有废气流入的一侧的端部被玻璃等包覆。由此，认为应该能够抑制因废气引起的腐蚀，同时能够减小蜂窝催化剂整体中所占的不显示催化活性的部分的比例。然而，明确了将这种蜂窝催化剂单元设置于脱硝装置时，很难判别哪一端部被玻璃等包覆。因此，若错误设置蜂窝催化剂单元的方向，则有可能无法抑制因废气引起的腐蚀。

本发明人反复进行深刻研究的结果发现：通过蜂窝催化剂单元的端部中仅将废气流入的一侧的端部用包含碳或陶瓷颗粒的玻璃层包覆，能够节省空间且具有较高的NOx净化性能，并且能够抑制因废气引起的腐蚀，从而完成了本实用新型。

即，本实用新型的蜂窝催化剂单元隔着间壁而沿长边方向并列设置有多个未封闭两端部的贯穿孔，且在外周形成有外周壁，其中，上述蜂窝催化剂单元的上述长边方向的端部中只有废气流入的一侧的端部被包含碳或陶瓷颗粒的玻璃层包覆。

本实用新型的蜂窝催化剂单元中，只有废气流入的一侧的端部被玻璃层包覆。因此，与两个端部均被玻璃层包覆的情况相比，能够减少蜂窝催化剂单元整体中所占的不显示催化活性的部分的比例。其结果，本实用新型的蜂窝催化剂单元节省空间且具有较高的NOx净化性能。

并且，由于被玻璃层包覆的部分的强度提高，因此能够抑制因废气引起的腐蚀。另外，所包覆的玻璃层由碳或陶瓷颗粒构成，并且被着色，因此将蜂窝催化剂单元设置于脱硝装置中时，能够轻松地判别哪一端部被玻璃层包覆。因此，通过将被玻璃层包覆的一侧的端部配置在废气流入的一侧，能够有效地抑制因废气引起的腐蚀。

本实用新型的蜂窝催化剂单元的与上述长边方向平行的截面上，包含上述碳或陶瓷颗粒的玻璃层优选包覆在如下范围内：以上述废气流入的一侧的端部为起点，以从上述废气流入的一侧的端部到上述贯穿孔的内部50mm以内的位置为终点的范围。

若超过上述范围而包覆玻璃层，则抑制因废气引起的腐蚀的效果增大，但由于不显示催化活性的部分变多，因此不优选。

本实用新型的蜂窝催化剂单元中，上述玻璃层优选由磷酸铝构成。

若玻璃层由磷酸铝构成，则通过磷酸铝的一部分缩合，能够进一步提高被包覆的部分的强度。其结果，能够充分抑制因废气引起的腐蚀。

优选本实用新型的蜂窝催化剂单元的与上述长边方向垂直的截面的形状为一个边的长度为140～160mm的矩形。

若蜂窝催化剂单元具有上述截面形状，则节省空间性优异。

本实用新型的蜂窝催化剂单元中，上述贯穿孔的间距为0.8～19mm。