JP2002219336A - 垂直流ダウンフロー型触媒反応器 - Google Patents
垂直流ダウンフロー型触媒反応器Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/88—Handling or mounting catalysts
- B01D53/885—Devices in general for catalytic purification of waste gases
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- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8643—Removing mixtures of carbon monoxide or hydrocarbons and nitrogen oxides
- B01D53/8646—Simultaneous elimination of the components
- B01D53/8653—Simultaneous elimination of the components characterised by a specific device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 触媒ブロック相互間のすき間をシールして排
ガスのショートパスおよび煤塵の侵入および煤塵の堆積
を防止し、機械的強度に優れ、シール材の取付けおよび
取外しが容易な垂直流ダウンフロー型触媒反応器を提供
すること。 【解決手段】 触媒ユニット８を、直方体の枠状ケース
１６に組み込んで一体化した触媒ブロック１を、その底
面短辺側を支持受梁４で支持するようにして触媒反応器
本体内に配列した触媒反応器において、枠状ケース１６
の各角部の短辺側に吊り上げ金具２を設け、触媒ブロッ
ク相互の長辺間のすき間Ｃ0 の上部に断面円形のシール
材３を設け、このシール材と触媒ブロック１との接触部
を溶接し、触媒ブロック１相互の短辺間のすき間９の上
部にダスト堆積防止板６を設けるとともに、すき間Ｃ0
の下部に下部シール剤５を設けたこと。
ガスのショートパスおよび煤塵の侵入および煤塵の堆積
を防止し、機械的強度に優れ、シール材の取付けおよび
取外しが容易な垂直流ダウンフロー型触媒反応器を提供
すること。 【解決手段】 触媒ユニット８を、直方体の枠状ケース
１６に組み込んで一体化した触媒ブロック１を、その底
面短辺側を支持受梁４で支持するようにして触媒反応器
本体内に配列した触媒反応器において、枠状ケース１６
の各角部の短辺側に吊り上げ金具２を設け、触媒ブロッ
ク相互の長辺間のすき間Ｃ0 の上部に断面円形のシール
材３を設け、このシール材と触媒ブロック１との接触部
を溶接し、触媒ブロック１相互の短辺間のすき間９の上
部にダスト堆積防止板６を設けるとともに、すき間Ｃ0
の下部に下部シール剤５を設けたこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、垂直流ダウンフロ
ー型触媒反応器に係り、特に、石炭焚きボイラ排ガスに
含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するための垂直流
ダウンフロー型触媒反応器であって、排ガスの非流路で
ある触媒ブロック支持受梁に直交する触媒ブロック相互
の長辺間のすき間を有効にガスシールすることができ
る、垂直流ダウンフロー型触媒反応器に関するものであ
る。
ー型触媒反応器に係り、特に、石炭焚きボイラ排ガスに
含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するための垂直流
ダウンフロー型触媒反応器であって、排ガスの非流路で
ある触媒ブロック支持受梁に直交する触媒ブロック相互
の長辺間のすき間を有効にガスシールすることができ
る、垂直流ダウンフロー型触媒反応器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】発電所、各種工場、自動車等から排出さ
れる排煙中のＮＯｘは、光化学スモッグや酸性雨の原因
となる物質である。排煙中のＮＯｘを無害なＮ2 とＨ2
Ｏに分解する技術を排煙脱硝技術といい、なかでも最も
実用化が進んでいる選択的接触還元法は、アンモニア
（ＮＨ3 ）を還元剤として用い、脱硝触媒体の存在下で
前記ＮＨ3 と排ガス中のＮＯｘとを反応させるものであ
る。なお、選択的接触還元法の脱硝装置に適用される脱
硝反応器は、石炭焚：垂直流ダウンフロー型と、ＬＮ
Ｇ、ガス焚およびＨＲＳＧ：垂直流アップフロー型に大
別される。
れる排煙中のＮＯｘは、光化学スモッグや酸性雨の原因
となる物質である。排煙中のＮＯｘを無害なＮ2 とＨ2
Ｏに分解する技術を排煙脱硝技術といい、なかでも最も
実用化が進んでいる選択的接触還元法は、アンモニア
（ＮＨ3 ）を還元剤として用い、脱硝触媒体の存在下で
前記ＮＨ3 と排ガス中のＮＯｘとを反応させるものであ
る。なお、選択的接触還元法の脱硝装置に適用される脱
硝反応器は、石炭焚：垂直流ダウンフロー型と、ＬＮ
Ｇ、ガス焚およびＨＲＳＧ：垂直流アップフロー型に大
別される。
【０００３】例えば事業用、産業用ボイラの排ガス煙道
に設置される脱硝装置には、目的とする脱硝率に応じた
必要量の脱硝触媒が収納された触媒反応器が用いられ
る。処理対象となる排ガスは、通常約３００〜４００℃
と高温で、例えば約１５〜２０g/m3h 程度の多量の煤塵
を含んでいる。図９〜図１９は、従来の触媒反応器を示
す説明図であり、図９は、垂直流ダウンフロー型触媒反
応器の一部切欠斜視図、図１０は、図９の触媒反応器に
適用される触媒ブロックおよびその配置例を示す説明図
である。
に設置される脱硝装置には、目的とする脱硝率に応じた
必要量の脱硝触媒が収納された触媒反応器が用いられ
る。処理対象となる排ガスは、通常約３００〜４００℃
と高温で、例えば約１５〜２０g/m3h 程度の多量の煤塵
を含んでいる。図９〜図１９は、従来の触媒反応器を示
す説明図であり、図９は、垂直流ダウンフロー型触媒反
応器の一部切欠斜視図、図１０は、図９の触媒反応器に
適用される触媒ブロックおよびその配置例を示す説明図
である。
【０００４】図９において、触媒反応器本体１０内に触
媒ブロック１を多数配列した触媒反応器が示されてい
る。また図１０において、触媒ブロック１は、例えば脱
硝触媒を基板表面に被覆した板状または格子状の触媒体
を所定間隔で積層し、枠体内に収容した触媒ユニット８
を、直方体の枠状ケース１６に複数個組み込んで一体化
したものであり、その長辺側には吊り上げ金具２が設け
られている。支持受梁４は、触媒ブロック１の長辺の長
さＬが短辺の長さＷより大きいことから、触媒ブロック
の短辺側を支持するように配置されている。これによっ
て、支持受梁４の必要数が減少し、断面閉塞率が小さく
なって反応器全体のコンパクト化が図られている。な
お、Ｃ0 は、触媒ブロック相互の長辺間のすき間、１１
は、被処理排ガス、１５は、触媒ブロックのストッパで
ある。
媒ブロック１を多数配列した触媒反応器が示されてい
る。また図１０において、触媒ブロック１は、例えば脱
硝触媒を基板表面に被覆した板状または格子状の触媒体
を所定間隔で積層し、枠体内に収容した触媒ユニット８
を、直方体の枠状ケース１６に複数個組み込んで一体化
したものであり、その長辺側には吊り上げ金具２が設け
られている。支持受梁４は、触媒ブロック１の長辺の長
さＬが短辺の長さＷより大きいことから、触媒ブロック
の短辺側を支持するように配置されている。これによっ
て、支持受梁４の必要数が減少し、断面閉塞率が小さく
なって反応器全体のコンパクト化が図られている。な
お、Ｃ0 は、触媒ブロック相互の長辺間のすき間、１１
は、被処理排ガス、１５は、触媒ブロックのストッパで
ある。
【０００５】また、図１２（図１０のＡ−Ａ面視図）に
示したように、触媒ブロック相互の長辺間のすき間Ｃ0
の底部にメタルタッチするように下部シール材５を設け
るとともに、前記すき間Ｃ0 の上部に図１３（後述する
図１１の部分詳細図）、図１４（図１３のＢ−Ｂ面断面
図）および図１５（図１３のＣ−Ｃ面断面図）に示した
ように、剛性を有する２種類の上部シール材３および７
を取り付けて、図１０、図１１（図１０の部分平面図）
に示されるように、触媒ブロック相互の長辺間に生じた
前記吊り上げ金具２の板厚、触媒ブロックの製作歪みお
よび据付公差等を合計したすき間Ｃ0 がシールされてい
る。
示したように、触媒ブロック相互の長辺間のすき間Ｃ0
の底部にメタルタッチするように下部シール材５を設け
るとともに、前記すき間Ｃ0 の上部に図１３（後述する
図１１の部分詳細図）、図１４（図１３のＢ−Ｂ面断面
図）および図１５（図１３のＣ−Ｃ面断面図）に示した
ように、剛性を有する２種類の上部シール材３および７
を取り付けて、図１０、図１１（図１０の部分平面図）
に示されるように、触媒ブロック相互の長辺間に生じた
前記吊り上げ金具２の板厚、触媒ブロックの製作歪みお
よび据付公差等を合計したすき間Ｃ0 がシールされてい
る。
【０００６】被処理ガス１１はＮＯｘの還元剤である、
例えばＮＨ3 と共に触媒反応器にその上部入口から流入
し、触媒ブロック１の触媒ユニット８を構成する、例え
ば板状の脱硝触媒と接触しながら垂直下降流として流
れ、触媒の存在下、排ガス中のＮＯｘが前記ＮＨ3 でＮ
2 に還元されたのち、脱硝処理ガスとして触媒反応器の
下部出口から流出する。このような従来技術に関するも
のとして、例えば特開昭６３−２７８５３１号公報等が
挙げられる。しかしながら、上記従来技術では、吊り上
げ金具２が枠状ケース１６の長辺側に設けられているた
めにすき間Ｃ0 の形状が複雑となり、これによって上部
シール材３、７によるガスシールが不十分となり、排ガ
スのショートパスを十分に阻止することができず、煤塵
が堆積したり、脱硝性能が低下する等の問題があった。
また、上部シール材の形状が複雑で溶接箇所が多いこと
から触媒ブロック１の脱硝反応器本体１０内への搬入、
設置作業が煩雑となり、多大な取付け時間を要してい
た。
例えばＮＨ3 と共に触媒反応器にその上部入口から流入
し、触媒ブロック１の触媒ユニット８を構成する、例え
ば板状の脱硝触媒と接触しながら垂直下降流として流
れ、触媒の存在下、排ガス中のＮＯｘが前記ＮＨ3 でＮ
2 に還元されたのち、脱硝処理ガスとして触媒反応器の
下部出口から流出する。このような従来技術に関するも
のとして、例えば特開昭６３−２７８５３１号公報等が
挙げられる。しかしながら、上記従来技術では、吊り上
げ金具２が枠状ケース１６の長辺側に設けられているた
めにすき間Ｃ0 の形状が複雑となり、これによって上部
シール材３、７によるガスシールが不十分となり、排ガ
スのショートパスを十分に阻止することができず、煤塵
が堆積したり、脱硝性能が低下する等の問題があった。
また、上部シール材の形状が複雑で溶接箇所が多いこと
から触媒ブロック１の脱硝反応器本体１０内への搬入、
設置作業が煩雑となり、多大な取付け時間を要してい
た。
【０００７】なお、排ガス流路となる触媒ブロック１の
長辺相互間のすき間の上部にＳｉＯ 2 、Ａｌ2 Ｏ3 等を
主成分とする無機繊維を充填してシールすることも考え
られるが、これでは無機繊維が排ガス中のＳＯ3 によっ
て酸劣化し、シール材兼ダスト堆積防止板としての機能
を果たさないばかりか、触媒ブロック１と溶接等で連結
固定できないため、全体として一つの大きな安定した触
媒ブロックを形成することができず、構造的に不安定で
触媒ブロックが横転し易いという問題がある。
長辺相互間のすき間の上部にＳｉＯ 2 、Ａｌ2 Ｏ3 等を
主成分とする無機繊維を充填してシールすることも考え
られるが、これでは無機繊維が排ガス中のＳＯ3 によっ
て酸劣化し、シール材兼ダスト堆積防止板としての機能
を果たさないばかりか、触媒ブロック１と溶接等で連結
固定できないため、全体として一つの大きな安定した触
媒ブロックを形成することができず、構造的に不安定で
触媒ブロックが横転し易いという問題がある。
【０００８】上記種々の問題点を解決するため、排ガス
１１の流路となる、触媒ブロック１の支持受梁４（Ｈ型
鋼）と直交する長辺間のすき間Ｃ0 の上部に、図１７
（図１０のＧ−Ｇ面断面図）に示すように、山形のシー
ル材兼ダスト堆積防止板１４を設け、排ガス１１の非流
路である支持受梁４上に載置された触媒ブロック１の短
辺相互間のすき間９の上部に、図１６（図１３のＦ−Ｆ
面視図）に示したように、山形のダスト堆積防止板６を
設け、かつ支持受梁４に、該支持受梁４に対して直角方
向への触媒ブロック１のずれを阻止するストッパ１５を
設けるとともに、触媒ブロック１相互の長辺間の間隔Ｃ
0 を必要最小限（通常１０mm）にし、前記山形のシール
材兼ダスト堆積防止板１４と触媒ブロック１とを溶接し
て見かけ上一つの大きな触媒ブロック((Ｌ）mm×（ｎ×
Ｗ＋（ｎ−１）×Ｃ0 ）mm×Ｈ）mmを形成し、触媒ブロ
ック１の起点と終点における前記触媒ブロック１の長辺
側の上下コーナにストッパー（図示省略）を設けた触媒
反応器が提案された。
１１の流路となる、触媒ブロック１の支持受梁４（Ｈ型
鋼）と直交する長辺間のすき間Ｃ0 の上部に、図１７
（図１０のＧ−Ｇ面断面図）に示すように、山形のシー
ル材兼ダスト堆積防止板１４を設け、排ガス１１の非流
路である支持受梁４上に載置された触媒ブロック１の短
辺相互間のすき間９の上部に、図１６（図１３のＦ−Ｆ
面視図）に示したように、山形のダスト堆積防止板６を
設け、かつ支持受梁４に、該支持受梁４に対して直角方
向への触媒ブロック１のずれを阻止するストッパ１５を
設けるとともに、触媒ブロック１相互の長辺間の間隔Ｃ
0 を必要最小限（通常１０mm）にし、前記山形のシール
材兼ダスト堆積防止板１４と触媒ブロック１とを溶接し
て見かけ上一つの大きな触媒ブロック((Ｌ）mm×（ｎ×
Ｗ＋（ｎ−１）×Ｃ0 ）mm×Ｈ）mmを形成し、触媒ブロ
ック１の起点と終点における前記触媒ブロック１の長辺
側の上下コーナにストッパー（図示省略）を設けた触媒
反応器が提案された。
【０００９】しかしながら、このような触媒反応器には
以下に示すような問題があった。すなわち、山形シール
材兼ダスト堆積防止板１４を、例えば図１９（ａ）に示
した形状にすると、触媒ブロック１と山形シール材兼ダ
スト堆積防止板１４を溶接できないために排ガス１１の
ショートパスが生じ易くなる。また触媒ブロック１の排
ガス流路断面を図中２ｅに相当する面積だけ狭めること
になり、排ガス１１と触媒との接触効率が低下する。な
お、触媒ブロック１の短辺相互のすき間に取り付けた山
形のダスト堆積防止板６の製作ひずみおよび据付公差等
に起因して、該山形のダスト堆積防止板６が触媒ブロッ
ク１から幅２ｅ分だけはみ出る可能性もあるが、下部の
支持受梁４の幅Ｂ以内（図１６参照）であればもともと
有効断面に算入されていないので問題はない。
以下に示すような問題があった。すなわち、山形シール
材兼ダスト堆積防止板１４を、例えば図１９（ａ）に示
した形状にすると、触媒ブロック１と山形シール材兼ダ
スト堆積防止板１４を溶接できないために排ガス１１の
ショートパスが生じ易くなる。また触媒ブロック１の排
ガス流路断面を図中２ｅに相当する面積だけ狭めること
になり、排ガス１１と触媒との接触効率が低下する。な
お、触媒ブロック１の短辺相互のすき間に取り付けた山
形のダスト堆積防止板６の製作ひずみおよび据付公差等
に起因して、該山形のダスト堆積防止板６が触媒ブロッ
ク１から幅２ｅ分だけはみ出る可能性もあるが、下部の
支持受梁４の幅Ｂ以内（図１６参照）であればもともと
有効断面に算入されていないので問題はない。
【００１０】一方、シール材兼ダスト堆積防止板１４
を、例えば図１９（ｂ）に示したような形態にすると、
据付公差が一定で、前記ダスト堆積防止板１４の幅とほ
ぼ同一の幅のものに限られるが、長さＬ方向において公
差が変動することから、取付が非常に困難となる。ま
た、このような山形シール材兼ダスト堆積防止板１４を
採用した触媒反応器には、触媒ブロック１の幅Ｗがその
長さＬに対して短いことから、例えば地震発生時等に、
図１８（図１０のＧ−Ｇ線視図）に示したように、山形
のシール材兼ダスト堆積防止板１４が変形してガスシー
ルが不十分となり、排ガス１１がショートパスしたり、
すき間Ｃ0 に煤塵が侵入、堆積する等のおそれがある。
を、例えば図１９（ｂ）に示したような形態にすると、
据付公差が一定で、前記ダスト堆積防止板１４の幅とほ
ぼ同一の幅のものに限られるが、長さＬ方向において公
差が変動することから、取付が非常に困難となる。ま
た、このような山形シール材兼ダスト堆積防止板１４を
採用した触媒反応器には、触媒ブロック１の幅Ｗがその
長さＬに対して短いことから、例えば地震発生時等に、
図１８（図１０のＧ−Ｇ線視図）に示したように、山形
のシール材兼ダスト堆積防止板１４が変形してガスシー
ルが不十分となり、排ガス１１がショートパスしたり、
すき間Ｃ0 に煤塵が侵入、堆積する等のおそれがある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来技術の問題点を解決し、隣接する触媒ブロック相互
間のすき間を完全にシールして排ガスのショートパスお
よび煤塵の侵入を防止するとともに、シール材上部への
煤塵の堆積を防止することができ、しかも機械的強度に
優れ、シール材の取付けおよび取外しが容易な垂直流ダ
ウンフロー型触媒反応器を提供することにある。
従来技術の問題点を解決し、隣接する触媒ブロック相互
間のすき間を完全にシールして排ガスのショートパスお
よび煤塵の侵入を防止するとともに、シール材上部への
煤塵の堆積を防止することができ、しかも機械的強度に
優れ、シール材の取付けおよび取外しが容易な垂直流ダ
ウンフロー型触媒反応器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は、触媒ブロッ
クの吊り上げ金具を、排ガスの非流路となる支持受梁に
載置される触媒ブロックの短辺側コーナ部に設け、触媒
ブロック相互の長辺間のすき間の上部に、近傍のガス流
路を阻害しない大きさのシール材であって、触媒ブロッ
クと相平行し、前記すき間の幅よりも大きい断面径を有
するシール材を連続して設置し、該シール材と触媒ブロ
ックとの接触部を溶接、接合することにより達成され
る。
クの吊り上げ金具を、排ガスの非流路となる支持受梁に
載置される触媒ブロックの短辺側コーナ部に設け、触媒
ブロック相互の長辺間のすき間の上部に、近傍のガス流
路を阻害しない大きさのシール材であって、触媒ブロッ
クと相平行し、前記すき間の幅よりも大きい断面径を有
するシール材を連続して設置し、該シール材と触媒ブロ
ックとの接触部を溶接、接合することにより達成され
る。
【００１３】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）板状または格子状の触媒体を積層して枠体内に収
容した触媒ユニットを、直方体の枠状ケースに多数組み
込んで一体化した触媒ブロックを、該触媒ブロックの底
面の短辺側を支持受梁で支持するようにして触媒反応器
本体内に多数配列した垂直流ダウンフロー型触媒反応器
において、前記枠状ケースの各角部の短辺側にそれぞれ
吊り上げ金具を設けるとともに、触媒ブロック相互の長
辺間のすき間の上部に断面円形状のシール材を設け、該
シール材と前記触媒ブロックとの接触部を接合し、かつ
前記触媒ブロック相互の短辺間のすき間の上部にダスト
堆積防止板を設けたことを特徴とする、垂直流ダウンフ
ロー型触媒反応器。
下のとおりである。 （１）板状または格子状の触媒体を積層して枠体内に収
容した触媒ユニットを、直方体の枠状ケースに多数組み
込んで一体化した触媒ブロックを、該触媒ブロックの底
面の短辺側を支持受梁で支持するようにして触媒反応器
本体内に多数配列した垂直流ダウンフロー型触媒反応器
において、前記枠状ケースの各角部の短辺側にそれぞれ
吊り上げ金具を設けるとともに、触媒ブロック相互の長
辺間のすき間の上部に断面円形状のシール材を設け、該
シール材と前記触媒ブロックとの接触部を接合し、かつ
前記触媒ブロック相互の短辺間のすき間の上部にダスト
堆積防止板を設けたことを特徴とする、垂直流ダウンフ
ロー型触媒反応器。
【００１４】（２）前記断面円形状のシール材の直径を
ｄ1 、触媒ブロック相互の長辺間のすき間をＣ0 、触媒
ブロックの枠状ケースの長辺側の板厚をｔとしたとき、 Ｃ0 ＜ ｄ1 ≦ Ｃ0 ＋２ｔ の関係を有することを特徴とする、上記（１）に記載の
垂直流ダウンフロー型触媒反応器。 （３）前記断面円形シール材に代えて、少なくとも対角
線の一方（ｄ2 ）が、触媒ブロック相互の長辺間のすき
間（Ｃ0 ）よりも大きく、該すき間（Ｃ0 ）と触媒ブロ
ックの枠状ケースの長辺側の板厚（ｔ）の２倍との和
（Ｃ0 ＋２ｔ）と同じかそれよりも短い、断面四角形の
シール材を用いたことを特徴とする上記（１）に記載
の、垂直流ダウンフロー型触媒反応器。 （４）前記触媒ブロック相互の長辺間のすき間の底部に
該すき間をシールするシール材を設け、該シール材と触
媒ブロックとの接触部を接合したことを特徴とする、上
記（１）〜（３）の何れかに記載の垂直流ダウンフロー
型触媒反応器。
ｄ1 、触媒ブロック相互の長辺間のすき間をＣ0 、触媒
ブロックの枠状ケースの長辺側の板厚をｔとしたとき、 Ｃ0 ＜ ｄ1 ≦ Ｃ0 ＋２ｔ の関係を有することを特徴とする、上記（１）に記載の
垂直流ダウンフロー型触媒反応器。 （３）前記断面円形シール材に代えて、少なくとも対角
線の一方（ｄ2 ）が、触媒ブロック相互の長辺間のすき
間（Ｃ0 ）よりも大きく、該すき間（Ｃ0 ）と触媒ブロ
ックの枠状ケースの長辺側の板厚（ｔ）の２倍との和
（Ｃ0 ＋２ｔ）と同じかそれよりも短い、断面四角形の
シール材を用いたことを特徴とする上記（１）に記載
の、垂直流ダウンフロー型触媒反応器。 （４）前記触媒ブロック相互の長辺間のすき間の底部に
該すき間をシールするシール材を設け、該シール材と触
媒ブロックとの接触部を接合したことを特徴とする、上
記（１）〜（３）の何れかに記載の垂直流ダウンフロー
型触媒反応器。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、図面を用いて本発明を詳細
に説明する。図１〜５は、本発明の一実施例である垂直
流ダウンフロー型触媒反応器の要部を示す説明図であ
り、図１は、触媒ブロック１の斜視図、図２は、触媒ブ
ロック１の配列およびシール材を示す説明図、図３は、
図２のＤ−Ｄ面断面を示す説明図、図４は、触媒ブロッ
ク１の枠状ケース１６に設けられた吊り上げ金具（図１
参照）を示す説明図、図５（図１のＨ−Ｈ面断面図）
は、下部シール材を示す説明図である。
に説明する。図１〜５は、本発明の一実施例である垂直
流ダウンフロー型触媒反応器の要部を示す説明図であ
り、図１は、触媒ブロック１の斜視図、図２は、触媒ブ
ロック１の配列およびシール材を示す説明図、図３は、
図２のＤ−Ｄ面断面を示す説明図、図４は、触媒ブロッ
ク１の枠状ケース１６に設けられた吊り上げ金具（図１
参照）を示す説明図、図５（図１のＨ−Ｈ面断面図）
は、下部シール材を示す説明図である。
【００１６】図１および図２において、この触媒反応器
は、例えば脱硝用の板状または格子状触媒体を積層して
枠体内に収容した触媒ユニット８を、直方体の枠状ケー
ス１６に多数組み込んで一体化した触媒ブロック１を、
該触媒ブロック１の底面の短辺側を支持受梁４で支持す
るようにして触媒反応器本体（図示省略）内に多数配列
した垂直流ダウンフロー型触媒反応器であって、前記枠
状ケース１６の各角部の短辺側にそれぞれ吊り上げ金具
２を設け、触媒ブロック１相互の長辺間のすき間Ｃ0 の
上部に断面円形状の上部シール材３を設け、該上部シー
ル材３と前記触媒ブロック１との接触部を溶接、接合し
（図３参照）、かつ前記触媒ブロック１相互の短辺間の
すき間９の上部にダスト堆積防止板６を設けるととも
に、図５に示したように、前記すき間Ｃ0 の下部に該す
き間Ｃ0 をシールする下部シール材５を設けたものであ
る。
は、例えば脱硝用の板状または格子状触媒体を積層して
枠体内に収容した触媒ユニット８を、直方体の枠状ケー
ス１６に多数組み込んで一体化した触媒ブロック１を、
該触媒ブロック１の底面の短辺側を支持受梁４で支持す
るようにして触媒反応器本体（図示省略）内に多数配列
した垂直流ダウンフロー型触媒反応器であって、前記枠
状ケース１６の各角部の短辺側にそれぞれ吊り上げ金具
２を設け、触媒ブロック１相互の長辺間のすき間Ｃ0 の
上部に断面円形状の上部シール材３を設け、該上部シー
ル材３と前記触媒ブロック１との接触部を溶接、接合し
（図３参照）、かつ前記触媒ブロック１相互の短辺間の
すき間９の上部にダスト堆積防止板６を設けるととも
に、図５に示したように、前記すき間Ｃ0 の下部に該す
き間Ｃ0 をシールする下部シール材５を設けたものであ
る。
【００１７】図３において、上部シール材３は、該シー
ル材３の直径をｄ1 、触媒ブロック相互の長辺間のすき
間をＣ0 、触媒ブロックの枠状ケースの長辺側の板厚を
ｔとしたとき、 Ｃ0 ＜ ｄ1 ≦ Ｃ0 ＋２ｔ の関係を有するように構成されている。また、図４にお
いて、吊り上げ金具２は、枠状ケース１６の各角部の短
辺側にそれぞれボルトナット１２、１３を支点として回
転可能に設けられている。このような構成において、こ
の触媒反応器内に、被処理ガスである、例えばボイラ排
ガスが還元剤としてのＮＨ3 とともに垂直下降流として
導入され、排ガスに含まれる、例えばＮＯｘが還元、分
解、処理される。
ル材３の直径をｄ1 、触媒ブロック相互の長辺間のすき
間をＣ0 、触媒ブロックの枠状ケースの長辺側の板厚を
ｔとしたとき、 Ｃ0 ＜ ｄ1 ≦ Ｃ0 ＋２ｔ の関係を有するように構成されている。また、図４にお
いて、吊り上げ金具２は、枠状ケース１６の各角部の短
辺側にそれぞれボルトナット１２、１３を支点として回
転可能に設けられている。このような構成において、こ
の触媒反応器内に、被処理ガスである、例えばボイラ排
ガスが還元剤としてのＮＨ3 とともに垂直下降流として
導入され、排ガスに含まれる、例えばＮＯｘが還元、分
解、処理される。
【００１８】本実施例によれば、吊り上げ金具２を触媒
ブロック１の枠状ケースの各角部の短辺側に設けたこと
により、排ガス流路となる触媒ブロック１相互の長辺間
のすき間Ｃ0 が単純な形状となる。従って、すき間Ｃ0
の上部に配置される上部シール材３と触媒ブロック１と
の接触が単純な線接触となるので、上部シール材３の溶
接および取り外しが容易となり、信頼性の向上および現
地据付工期の短縮が図れる。また前記上部シール材３に
よってすき間Ｃ0 を完全にシールできるので、排ガス１
１および例えば還元材としてのＮＨ3 のショートパスを
防止して触媒効率を高めることができる。これによっ
て、装置に要求される目標脱硝率を達成するための必要
触媒量の低減が図れる。
ブロック１の枠状ケースの各角部の短辺側に設けたこと
により、排ガス流路となる触媒ブロック１相互の長辺間
のすき間Ｃ0 が単純な形状となる。従って、すき間Ｃ0
の上部に配置される上部シール材３と触媒ブロック１と
の接触が単純な線接触となるので、上部シール材３の溶
接および取り外しが容易となり、信頼性の向上および現
地据付工期の短縮が図れる。また前記上部シール材３に
よってすき間Ｃ0 を完全にシールできるので、排ガス１
１および例えば還元材としてのＮＨ3 のショートパスを
防止して触媒効率を高めることができる。これによっ
て、装置に要求される目標脱硝率を達成するための必要
触媒量の低減が図れる。
【００１９】また本実施例によれば、触媒ブロック１相
互の長辺間のすき間Ｃ0 への煤塵の侵入、堆積を防止で
きるので、堆積未燃分が燃焼することによる触媒体の設
計温度以上の昇温を防止し、これによって温度上昇に起
因する触媒の劣化および発火を未然に防止することがで
きる。本実施例によれば、上部シール材の断面形状が凸
状になっている（平坦ではない）ことから、煤塵がシー
ル材上部に堆積することはない。従って、煤塵の固まり
が触媒上に脱落することによる触媒の詰まりを防止でき
る。
互の長辺間のすき間Ｃ0 への煤塵の侵入、堆積を防止で
きるので、堆積未燃分が燃焼することによる触媒体の設
計温度以上の昇温を防止し、これによって温度上昇に起
因する触媒の劣化および発火を未然に防止することがで
きる。本実施例によれば、上部シール材の断面形状が凸
状になっている（平坦ではない）ことから、煤塵がシー
ル材上部に堆積することはない。従って、煤塵の固まり
が触媒上に脱落することによる触媒の詰まりを防止でき
る。
【００２０】本実施例において、上部シール材３の直径
（ｄ1 ）をすき間（Ｃ0 ）の幅寸法よりも 長く、かつ
該すき間（Ｃ0 ）と触媒ブロック１の枠状ケース１６の
長辺側の板厚（ｔ）の２倍との和（Ｃ0 ＋２ｔ）と同じ
かそれよりも短く（Ｃ0 ＜ｄ 1 ≦ Ｃ0 ＋２ｔ）したこ
とにより、上部ガスシール材３が、有効ガス流路までは
み出してガス流を阻害することはない。従って、排ガス
１１は、常時触媒と接触するように流れるので高い触媒
反応効率を維持することができる。また、上部シール材
３を触媒ブロック１の上部に取り付け溶接する際に、シ
ール材３がすき間Ｃ0 に落下することもない。本実施例
によれば、触媒ブロック１相互の長辺間のすき間Ｃ0 の
上部に溶接した上部シール材３と、前記すき間Ｃ0 の下
部に設けた下部シール材５との相乗作用により、複数の
連続した触媒ブロックが全体として一体構造となり、あ
たかも１ケの大きな剛性を有する触媒ブロックを形成で
きるので、地震時等の横揺れ荷重に対する安定性が強化
され、長期間安定した運用が可能となる。
（ｄ1 ）をすき間（Ｃ0 ）の幅寸法よりも 長く、かつ
該すき間（Ｃ0 ）と触媒ブロック１の枠状ケース１６の
長辺側の板厚（ｔ）の２倍との和（Ｃ0 ＋２ｔ）と同じ
かそれよりも短く（Ｃ0 ＜ｄ 1 ≦ Ｃ0 ＋２ｔ）したこ
とにより、上部ガスシール材３が、有効ガス流路までは
み出してガス流を阻害することはない。従って、排ガス
１１は、常時触媒と接触するように流れるので高い触媒
反応効率を維持することができる。また、上部シール材
３を触媒ブロック１の上部に取り付け溶接する際に、シ
ール材３がすき間Ｃ0 に落下することもない。本実施例
によれば、触媒ブロック１相互の長辺間のすき間Ｃ0 の
上部に溶接した上部シール材３と、前記すき間Ｃ0 の下
部に設けた下部シール材５との相乗作用により、複数の
連続した触媒ブロックが全体として一体構造となり、あ
たかも１ケの大きな剛性を有する触媒ブロックを形成で
きるので、地震時等の横揺れ荷重に対する安定性が強化
され、長期間安定した運用が可能となる。
【００２１】本実施例において、触媒ブロック１を、触
媒反応器本体内に搬入、据付する際は、吊り上げ金具２
を、図４に示したように、ボルトナット１２、１３を支
点として１８０度回転させてその上部を触媒ブロック１
の上端から突出させ、固定したのち、例えばワイヤーを
介してクレーンまたはホイスト等により吊り上げ、脱硝
反応器内まで移動させ、支持受梁４上の所定位置に配
置、据え付けられる。触媒ブロックの据付けが完了した
のち、吊り上げ金具２は、前記ボルトナット１２、１３
を回転軸として１８０度回転され、その上端が触媒ブロ
ック１の上端と同じか少し下がるようにし、その後、上
部シール材３、ダスト堆積防止板６、下部シール材５等
が取り付けられる。一方、触媒ブロック１の搬出は、上
記と逆の操作によって行われる。
媒反応器本体内に搬入、据付する際は、吊り上げ金具２
を、図４に示したように、ボルトナット１２、１３を支
点として１８０度回転させてその上部を触媒ブロック１
の上端から突出させ、固定したのち、例えばワイヤーを
介してクレーンまたはホイスト等により吊り上げ、脱硝
反応器内まで移動させ、支持受梁４上の所定位置に配
置、据え付けられる。触媒ブロックの据付けが完了した
のち、吊り上げ金具２は、前記ボルトナット１２、１３
を回転軸として１８０度回転され、その上端が触媒ブロ
ック１の上端と同じか少し下がるようにし、その後、上
部シール材３、ダスト堆積防止板６、下部シール材５等
が取り付けられる。一方、触媒ブロック１の搬出は、上
記と逆の操作によって行われる。
【００２２】本実施例において、下部シール材５は、触
媒ブロックのガス流路を阻害することがなく、かつ触媒
ブロック１の長辺と相平行し、すき間Ｃ0 の幅よりも大
きい幅、辺または直径を有するものであることが好まし
い。本実施例において、上部シール材３および下部シー
ル材５と触媒ブロック１との接合部の溶接は、断続溶接
でもよいが、連続溶接であることが好ましい。本発明に
おいて、断面円形の上部シール材の代わりに断面四角形
の上部シール材を用い、すき間Ｃ0 に断面四角形の隣合
う２辺によって線接触するように配置することもでき
る。
媒ブロックのガス流路を阻害することがなく、かつ触媒
ブロック１の長辺と相平行し、すき間Ｃ0 の幅よりも大
きい幅、辺または直径を有するものであることが好まし
い。本実施例において、上部シール材３および下部シー
ル材５と触媒ブロック１との接合部の溶接は、断続溶接
でもよいが、連続溶接であることが好ましい。本発明に
おいて、断面円形の上部シール材の代わりに断面四角形
の上部シール材を用い、すき間Ｃ0 に断面四角形の隣合
う２辺によって線接触するように配置することもでき
る。
【００２３】図６は断面四角形の上部シール材と触媒ブ
ロックとの位置関係を示す説明図である。図において、
この上部シール材は、断面四角形の対角線の少なくとも
一方（ｄ2 ）が、触媒ブロック１相互の長辺間のすき間
Ｃ0 よりも大きく、該すき間（Ｃ0 ）と触媒ブロック１
の枠状ケースの長辺側の板厚ｔの２倍との和（Ｃ0 ＋２
ｔ）と同じかそれよりも短くなっている。これによっ
て、断面円形のシール材を用いた場合と同様、シール材
を触媒ブロック１の上部に溶接する際に、すき間Ｃ0 に
落下することがなく、かつシール材３が隣接する触媒ブ
ロック１の長辺間のすき間からはみ出してガス流路断面
を狭ばめるおそれもない。なお、図６の上部シール剤の
断面形状は、正方形である。
ロックとの位置関係を示す説明図である。図において、
この上部シール材は、断面四角形の対角線の少なくとも
一方（ｄ2 ）が、触媒ブロック１相互の長辺間のすき間
Ｃ0 よりも大きく、該すき間（Ｃ0 ）と触媒ブロック１
の枠状ケースの長辺側の板厚ｔの２倍との和（Ｃ0 ＋２
ｔ）と同じかそれよりも短くなっている。これによっ
て、断面円形のシール材を用いた場合と同様、シール材
を触媒ブロック１の上部に溶接する際に、すき間Ｃ0 に
落下することがなく、かつシール材３が隣接する触媒ブ
ロック１の長辺間のすき間からはみ出してガス流路断面
を狭ばめるおそれもない。なお、図６の上部シール剤の
断面形状は、正方形である。
【００２４】本発明において、触媒ブロック相互の長辺
間のすき間の上部に配置される上部シール材は、寸法が
触媒ブロック相互の長辺間のすき間Ｃ0 を超えて、排ガ
ス流路を阻害しない寸法Ｃ以下で、剛性を有し、かつシ
ール材上部に煤塵が堆積しない形状であれば、特に限定
するものではないが、中実（○）または中空（◎）の断
面円形、中実の断面正方形（□）のものが好適に使用さ
れる。
間のすき間の上部に配置される上部シール材は、寸法が
触媒ブロック相互の長辺間のすき間Ｃ0 を超えて、排ガ
ス流路を阻害しない寸法Ｃ以下で、剛性を有し、かつシ
ール材上部に煤塵が堆積しない形状であれば、特に限定
するものではないが、中実（○）または中空（◎）の断
面円形、中実の断面正方形（□）のものが好適に使用さ
れる。
【００２５】本発明における吊り上げ金具の別の態様を
図７および図８に示す。図７の吊り上げ金具は、ボルト
ナット１２および１３を緩めることにより上下動可能な
構造としたものであり、図８は、吊り上げ金具２を触媒
ブロック１のコーナ部短辺側に溶接したものである。図
８の吊り上げ金具を用い、ダスト堆積防止板６を設ける
場合は、前記ダスト堆積防止板６のコーナ部４ケ所を吊
り上げ金具２の寸法（板厚、板幅分）だけ切断して設置
される。これによって上記吊り上げ金具を用いた場合と
ほぼ同様の作用効果が得られる。
図７および図８に示す。図７の吊り上げ金具は、ボルト
ナット１２および１３を緩めることにより上下動可能な
構造としたものであり、図８は、吊り上げ金具２を触媒
ブロック１のコーナ部短辺側に溶接したものである。図
８の吊り上げ金具を用い、ダスト堆積防止板６を設ける
場合は、前記ダスト堆積防止板６のコーナ部４ケ所を吊
り上げ金具２の寸法（板厚、板幅分）だけ切断して設置
される。これによって上記吊り上げ金具を用いた場合と
ほぼ同様の作用効果が得られる。
【００２６】本発明において、触媒ブロックの短辺側相
互間は排ガスが流通しない、非流路となる関係から、触
媒ブロック相互の短辺間のすき間上部に適用するダスト
堆積防止板は、上記すき間に煤塵が侵入し、堆積しない
ようなシール構造であれば、特に限定されるものではな
い。
互間は排ガスが流通しない、非流路となる関係から、触
媒ブロック相互の短辺間のすき間上部に適用するダスト
堆積防止板は、上記すき間に煤塵が侵入し、堆積しない
ようなシール構造であれば、特に限定されるものではな
い。
【００２７】
【発明の効果】本願の請求項１に記載の発明によれば、
排ガス流路を遮ることなく、触媒ブロック相互の長辺間
のすき間を完全に塞ぐことができるので、排ガスのショ
ートパスがなくなり、触媒性能（効率）のさらなる向上
が図れるとともに、上記すき間に未燃分を含んだ煤塵が
堆積しないので、堆積未燃分が燃焼することによる設計
温度以上の温度上昇に起因する触媒活性の低下を防止
し、触媒体の発火を未然に防ぐことができる。
排ガス流路を遮ることなく、触媒ブロック相互の長辺間
のすき間を完全に塞ぐことができるので、排ガスのショ
ートパスがなくなり、触媒性能（効率）のさらなる向上
が図れるとともに、上記すき間に未燃分を含んだ煤塵が
堆積しないので、堆積未燃分が燃焼することによる設計
温度以上の温度上昇に起因する触媒活性の低下を防止
し、触媒体の発火を未然に防ぐことができる。
【００２８】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、上部シール材の取付け時に、該シ
ール材が触媒ブロック相互の長辺間のすき間に落下する
ことがなく、溶接、接合が容易となるとともに、ガス流
路を狭めることがない。本願の請求項３に記載の発明に
よれば、上記発明と同様の効果が得られる。本願の請求
項４に記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、上
部シール材との相乗作用により、配置した触媒ブロック
全体であたかも１個の大きな剛性を有する触媒ブロック
を形成できるので、地震時等の横揺れ荷重に対する安定
性が著しく向上する。
記発明の効果に加え、上部シール材の取付け時に、該シ
ール材が触媒ブロック相互の長辺間のすき間に落下する
ことがなく、溶接、接合が容易となるとともに、ガス流
路を狭めることがない。本願の請求項３に記載の発明に
よれば、上記発明と同様の効果が得られる。本願の請求
項４に記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、上
部シール材との相乗作用により、配置した触媒ブロック
全体であたかも１個の大きな剛性を有する触媒ブロック
を形成できるので、地震時等の横揺れ荷重に対する安定
性が著しく向上する。
【図１】本発明の一実施例の要部を示す説明図。
【図２】本発明における、触媒ブロックの配列およびシ
ール材を示す説明図。
ール材を示す説明図。
【図３】図２のＤ−Ｄ面断面を示す説明図。
【図４】本発明に適用する吊り上げ金具の説明図。
【図５】触媒ブロックの断面および下部シール剤を示す
説明図。
説明図。
【図６】上部シール材の他の実施態様を示す説明図。
【図７】吊り上げ金具の他の実施態様を示す説明図。
【図８】吊り上げ金具の他の実施態様を示す説明図。
【図９】従来技術を示す説明図。
【図１０】従来技術の触媒ブロックの配置を示す説明
図。
図。
【図１１】従来技術の触媒ブロックの一部拡大平面図。
【図１２】従来技術の下部シール材を示す部分断面図。
【図１３】従来技術の上部シール材を示す説明図。
【図１４】図１３のＢ−Ｂ断面を示す図。
【図１５】図１３のＣ−Ｃ断面を示す説明図。
【図１６】従来技術の支持受梁に直交する断面を示す説
明図。
明図。
【図１７】従来技術の支持受梁に沿った断面を示す説明
図。
図。
【図１８】従来技術の問題点を示す説明図。
【図１９】従来技術における上部シール材の取付け方法
を示す説明図。
を示す説明図。
【符号の説明】 １…触媒ブロック、２…吊り上げ金具、３…上部シール
材、４…支持受梁、５…下部シール材、６…ダスト堆積
防止板、７…上部シール材、８…触媒ユニット、９…触
媒ブロック相互の短辺間のすき間、１０…触媒反応器本
体、１１…排ガス、１２…ボルト、１３…ナット、１４
…触媒ブロック相互の長辺間のすき間をシールするシー
ル材兼ダスト堆積防止板、１５…ストッパ、１６…枠状
ケース、１７…溶接部。
材、４…支持受梁、５…下部シール材、６…ダスト堆積
防止板、７…上部シール材、８…触媒ユニット、９…触
媒ブロック相互の短辺間のすき間、１０…触媒反応器本
体、１１…排ガス、１２…ボルト、１３…ナット、１４
…触媒ブロック相互の長辺間のすき間をシールするシー
ル材兼ダスト堆積防止板、１５…ストッパ、１６…枠状
ケース、１７…溶接部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 秀一 広島県呉市宝町５番３号 バブ日立エンジ ニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4D048 AA06 BB02 BB03 CA02 CA04 CC02 CC10 CC12 CC32 4G075 AA03 AA37 AA52 AA54 AA56 BA01 BA05 BA06 BD03 BD14 CA54 DA02 EB01 EE01
Claims (4)
- 【請求項１】 板状または格子状の触媒体を積層して枠
体内に収容した触媒ユニットを、直方体の枠状ケースに
多数組み込んで一体化した触媒ブロックを、該触媒ブロ
ックの底面の短辺側を支持受梁で支持するようにして触
媒反応器本体内に多数配列した垂直流ダウンフロー型触
媒反応器において、前記枠状ケースの各角部の短辺側に
それぞれ吊り上げ金具を設けるとともに、触媒ブロック
相互の長辺間のすき間の上部に断面円形のシール材を設
け、該シール材と前記触媒ブロックとの接触部を接合
し、かつ前記触媒ブロック相互の短辺間のすき間の上部
にダスト堆積防止板を設けたことを特徴とする、垂直流
ダウンフロー型触媒反応器。 - 【請求項２】 前記断面円形のシール材の直径をｄ1 、
触媒ブロック相互の長辺間のすき間をＣ0 、触媒ブロッ
クの枠状ケースの長辺側の板厚をｔとしたとき、 Ｃ0 ＜ ｄ1 ≦（Ｃ0 ＋２ｔ） の関係を有することを特徴とする、請求項１に記載の垂
直流ダウンフロー型触媒反応器。 - 【請求項３】 前記断面円形シール材の代わりに、少な
くとも対角線の一方（ｄ2 ）が、触媒ブロック相互の長
辺間のすき間（Ｃ0 ）よりも大きく、該すき間（Ｃ0 ）
と触媒ブロックの枠状ケースの長辺側の板厚（ｔ）の２
倍との和（Ｃ 0 ＋２ｔ）と同じかそれよりも短い、断面
四角形のシール材を用いたことを特徴とする請求項１に
記載の、垂直流ダウンフロー型触媒反応器。 - 【請求項４】 前記触媒ブロック相互の長辺間のすき間
の下部に該すき間をシールするシール材を設け、該シー
ル材と触媒ブロックとの接触部を接合したことを特徴と
する、請求項１〜３の何れかに記載の垂直流ダウンフロ
ー型触媒反応器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001018903A JP2002219336A (ja) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | 垂直流ダウンフロー型触媒反応器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001018903A JP2002219336A (ja) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | 垂直流ダウンフロー型触媒反応器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002219336A true JP2002219336A (ja) | 2002-08-06 |
Family
ID=18884861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001018903A Pending JP2002219336A (ja) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | 垂直流ダウンフロー型触媒反応器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002219336A (ja) |
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- 2001-01-26 JP JP2001018903A patent/JP2002219336A/ja active Pending
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