JP2003175346A

JP2003175346A - 吹き付け装置及び吹き付け方法

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Publication number: JP2003175346A
Application number: JP2001379108A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Nakamura; 仁士中村; Masanori Idemoto; 昌則出本; Takafuru Kobayashi; 敬古小林; Yoshimasa Iwasaki; 義正岩崎
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2003-06-24
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: JP3905752B2

Abstract

(57)【要約】【課題】触媒に必要な量の端面強化液を浸透させる
こと。【解決手段】液体の塗料を霧状に噴霧する装置であっ
て、エアーを外部に向かって噴射する噴射口２ａと、塗
料を放出する放出口３ａと、放出口３ａから、外部に噴
射されたエアーに向かって形成された溝５とを備える。
外部に噴射したエアーに塗料を接触させるようにしたた
め、塗料の材料、特性に制約を受けることなく確実に霧
状の微粒子を噴霧することができる。この吹き付け装置
１は、特に、一般的な塗装に用いられる塗料よりも比重
が重く、また、粘性が高い塗料を塗布する手段として有
効である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は吹き付け装置及び
吹き付け方法に関し、更に詳しくはボイラやガスタービ
ンの排ガス煙道、或いは石炭ガス化炉に設けられる脱硝
装置内の脱硝触媒や脱硫装置内の脱硫触媒等に強化液を
塗布する吹き付け装置及び吹き付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】脱硝装置や脱硫装置の内部には、処理対
象との化学反応を促進する触媒が設置される。かかる触
媒の端面には排ガス中の石炭、祖粉炭、焼塊又はその他
の飛来物との接触による摩耗を防ぐため端面強化液が塗
布されている。

【０００３】端面強化液は硫酸マグネシウム等を含む液
体からなり、比重が１．５程度と比較的大きいものであ
る。脱硝触媒は形状によってハニカムタイプ、プレート
タイプ、Ｓ型ペーパーハニカムタイプ、波板と平板との
巻回しタイプ、その他のタイプなどがある。触媒の厚さ
方向で所定深さ以上まで端面強化液を塗布すると触媒と
しての機能が損なわれてしまう。このため、端面強化剤
を塗布する際には、ローラ、刷毛等を使用して、触媒の
端面近傍にのみ強化液を手作業で塗布していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、手作業
による塗布では作業時間が長くなり、歩留りが低下する
という問題が生じていた。また、手作業に伴う作業コス
ト、人的コストの上昇を避けることができなかった。更
に、手作業の塗布では端面から深さ方向の塗布量にバラ
ツキが生じ易く、触媒の機能低下を避けることができな
かった。

【０００５】このような手作業による問題を回避するた
め、吹き付けにより端面強化剤を塗布する方法が考えら
れる。しかしながら、上述したように端面強化液の比重
は１．５程度と大きく、また、粘性も高いため、通常の
吹き付け方法により圧力を加えてノズルから噴射したと
しても霧状に噴霧すること自体が困難となっていた。こ
のため、噴射した端面強化剤の粒子が大きくなり、個々
の粒子の自重が比較的大きくなるという欠点がある。

【０００６】触媒に端面強化液を塗布する場合、耐摩耗
性を確保するためには、触媒の表面から一定の深さまで
浸透させる必要がある。通常の方法で吹き付けを行う
と、上述のように端面強化剤の粒子の自重が重くなるた
め、吹き付けた端面強化剤が触媒の表面から下に向かっ
て流れ落ちてしまうという問題が生じていた。このた
め、所定の深さ以上まで端面強化液が塗布されてしま
い、触媒の機能を確保することが困難となっていた。

【０００７】この発明は上述したような問題を解決する
ために成されたものであり、ボイラやガスタービンの排
ガス煙道、或いは石炭ガス化炉などの脱硝装置内に設け
られる脱硝触媒や脱硫装置内に設けられる脱硫触媒等
に、必要な量の端面強化液を浸透させることにより、触
媒の性能を維持しつつ耐摩耗性を高めることを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記のような観点から、
この発明は液体の塗料を霧状に噴霧する吹き付け装置に
おいて、エアーを外部に向かって噴射する噴射口と、塗
料を出す塗料出口と、前記塗料出口から、外部に噴射さ
れたエアーに向かって形成された液路と、を備えた吹き
付け装置である。外部に噴射したエアーに塗料を接触さ
せることにより、塗料を霧状に噴霧できるようにした。
液路は塗料が流れることのできるものであれば溝、孔、
管など種々のものを用いることができる。エアーに向か
って形成された液路とは、液路の先端が噴射したエアー
内に挿入されている場合と、先端がエアー内に挿入され
ておらずエアーの近傍に達している場合の双方を含むも
のである。

【０００９】また、この発明は前記液路が溝からなる吹
き付け装置である。液路を有底溝として噴射したエアー
に塗料を確実に接触させるようにした。

【００１０】また、この発明は前記液路が管状に形成さ
れた吹き付け装置である。液路を管状にして塗料が漏れ
ないようにした。管状の液路としては、トンネル状の
孔、パイプなどが含まれる。

【００１１】また、この発明は前記噴射口の周囲を囲む
ように複数の前記塗料出口が設けられた吹き付け装置で
ある。複数の塗料出口から出した塗料をエアーに接触さ
せることにより、エアーに所望の量の塗料を均一に混入
できるようにした。

【００１２】また、この発明は前記塗料の比重が１以上
である吹き付け装置である。比重の大きい液体であって
も、噴射したエアーに外部から接触させることにより容
易に霧状にすることができるようにした。

【００１３】また、この発明は前記塗料の粘性率が水よ
りも高い吹き付け装置である。これにより、粘性の高い
液体であっても、噴射したエアーに外部から接触させる
ことにより容易に霧状にすることができるようにした。

【００１４】また、この発明はボイラやガスタービンの
排ガス煙道、或いは石炭ガス化炉に設けられる脱硝装置
内の脱硝触媒や脱硫装置内の脱硫触媒等を吹き付け対象
とした吹き付け装置である。これらの触媒に塗布する端
面強化液は比重が１．５程度で噴霧に困難が伴い、ま
た、端面から所定の深さ以上浸透させると触媒の性能を
劣化させてしまうが、霧状の微粒子にして噴霧できるた
め所定の深さ以上まで浸透してしまうことを抑止でき
る。

【００１５】また、この発明は液体の塗料を霧状に噴霧
する吹き付け方法において、外部に噴射されたエアーに
前記塗料を接触させて、前記塗料を噴霧する吹き付け方
法である。外部に噴射した後のエアーに塗料を接触させ
ることにより、塗料を霧状に噴霧できるようにした。液
路は塗料が流れることのできるものであれば溝、孔、管
など種々のものを用いることができる。

【００１６】また、この発明は前記塗料の比重が１以上
である吹き付け方法である。比重の大きい液体であって
も、噴射したエアーに外部から接触させることにより容
易に霧状にすることができるようにした。

【００１７】また、この発明は前記塗料の粘性率が水よ
りも高い吹き付け装置である。これにより、粘性の高い
液体であっても、噴射したエアーに外部から接触させる
ことにより容易に霧状にすることができるようにした。

【００１８】また、この発明はボイラやガスタービンの
排ガス煙道、或いは石炭ガス化炉に設けられる脱硝装置
内の脱硝触媒や脱硫装置内の脱硫触媒等を吹き付け対象
とする吹き付け方法である。これらの触媒に塗布する端
面強化液は比重が１．５程度で噴霧に困難が伴い、ま
た、端面から所定の深さ以上浸透させると触媒の性能を
劣化させてしまうが、霧状の微粒子にして噴霧できるた
め所定の深さ以上まで浸透してしまうことを抑止でき
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明につき、図面を参
照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施の形態によ
りこの発明が限定されるものではない。

【００２０】実施の形態１．図１は、この発明の実施の
形態１にかかる吹き付け装置１を示す概略断面図であ
る。この吹き付け装置１は、ボイラやガスタービンの排
ガス煙道、或いは石炭ガス化炉に設けられる脱硝装置内
の脱硝触媒に端面強化剤を吹き付けるためのものであ
る。図１に示すように、吹き付け装置１は先端のノズル
部が下向きに設置され、下方の脱硝触媒に向かって端面
強化剤を吹き付ける。吹き付け装置１の内部には、中心
にエアー通路２が設けられており、エアー通路２の周囲
に端面強化液が通る強化液通路３が同心状に設けられて
いる。

【００２１】エアー通路２は、吹き付け装置１の先端ノ
ズル部に形成された噴射口２ａと接続されている。エア
ーは図１の上から下に向かって送られる。加圧されてエ
アー通路２から先端ノズル部に達したエアーは、噴射口
２ａから所定の角度の広がりをもって下方に噴射され
る。

【００２２】強化液通路３は吹き付け装置１の先端に形
成された放出口３ａと接続されている。強化液通路３を
通って放出口３ａに達した端面強化液は、放出口３ａか
ら外に放出される。

【００２３】図１に示すように、噴射口２ａは先端のノ
ズル部に形成された突起部４を貫通している。突起部４
の下端には凹部４ａが形成されている。このように、噴
射口２ａの先端に凹部４ａを形成することにより、噴射
口２ａから噴射したエアーを所定の角度範囲で吹き付け
ることが可能となる。

【００２４】突起部４の側面には、放出口３ａから凹部
４ａに向かって溝５が形成されている。図２は、図１の
吹き付け装置１を下方から見た状態を示す下面図であ
る。図２に示すように、放出口３ａは噴射口２ａの周囲
を囲むように６箇所設けられている。そして、各放出口
３ａと噴射口２ａを結ぶように放射状に溝５が設けられ
ている。

【００２５】これにより、溝５が液路となって、放出口
３ａから放出された端面強化液が噴射口２ａから噴射さ
れたエアーに接触することになる。これにより、端面強
化液をエアーと混合することが可能となる。

【００２６】端面強化液は比重が１．５程度と大きく、
また、粘性率も高いので、かかる比重が大きく、また粘
性も高い液体をエアーと混合した後にノズルから噴射し
ても霧状にすることはできない。この実施の形態のよう
に、噴射したエアーに対して外側から端面強化液を接触
させることによって、比重の大きな液体や粘性の高い液
体を確実に霧状にすることができる。従って、端面強化
液を微細な粒子にしてエアーとともに脱硝触媒に吹き付
けることが可能となる。

【００２７】そして、端面強化液を霧状にして噴霧でき
るため、形状によってハニカムタイプ、プレートタイ
プ、Ｓ型ペーパーハニカムタイプ、波板と平板との巻回
しタイプ、その他のタイプなどの脱硝触媒の上端面から
必要な深さまで端面強化液を浸透させることが可能とな
る。これにより、必要な深さ以上まで端面強化液が塗布
されてしまうことを抑止でき、脱硝触媒の性能を損なう
ことなく耐摩耗性能を向上させることが可能となる。脱
硝触媒の端面から所望の深さまで強化液を浸透させるた
めには、エアーの圧力、端面強化液の液送圧力、触媒１
本あたりに使用する端面強化液の液量、触媒１本あたり
の塗布時間、ノズル先端と触媒端面との間の距離などの
パラメータを適切な値に調整する。これにより、端面か
ら所望の深さまで強化液を浸透させることが可能とな
る。

【００２８】次に、この吹き付け装置１の吹き付け対象
の一例である脱硝触媒について説明する。図３は、かか
る脱硝触媒を有する脱硝装置の全体構成を示す斜視図で
ある。脱硝装置２０は、角筒型の反応器２１を立設し
て、その内部に脱硝触媒２２を複数かつ層状に配置す
る。燃焼ガス３０は、この反応器２１内を上方から下方
に流れて脱硝触媒２２を通過し、脱硝処理されて反応器
２０下部の出口から排出される。図４は、図３に記載し
た脱硝触媒の単体を示す斜視図である。脱硝触媒２２
は、ハニカム構造を有する角柱部材からなり、上端面２
３から下端面に抜ける多数の貫通孔２４を有する。吹き
付け装置１は、端面強化液を、この脱硝触媒２２の上端
面２３に吹き付け、且つ、一定深さまで浸透させる。な
お、端面強化液の吹き付け作業は、作業員が脱硝触媒２
２の上に乗り、上記吹き付け装置１を用いて端面強化液
を脱硝触媒２３上方から吹き付ける。

【００２９】次に、図５に基づいて吹き付け装置１を備
えた塗布システムの構成を説明する。エアーホース７に
よって供給されたエアーはエアーレシーバ８へ送られ、
エアーレシーバ８からエアーホース１４を介して分流器
９へ送られる。分流器９では、送られたエアーを吹き付
け装置１のエアー通路２と強化液通路３の２方向に分流
する。すなわち、分流された一方のエアーはエアーホー
ス６を介して吹き付け装置１のエアー通路２へ送られ
る。

【００３０】分流器９で分流されたエアーの他方は、エ
アーホース１０を介して端面強化液の入れられたタンク
１１へ送られる。タンク１１と吹き付け装置１の強化液
通路３とは流量調整弁１２を介して接続されている。従
って、タンク１１内の端面強化液はエアーホース１０か
らのエアーの圧力と、自重によって強化液通路３へ送ら
れ、放出口３ａから放出される。

【００３１】タンク１１よりも高い位置には、端面強化
液の入れられたタンク１３は上流側の触媒パックの格子
状部分等に吊り下げられている。タンク１１内の端面強
化液の量が少なくなると、タンク１３からホース１５を
介して端面強化液が補充される。ここではタンク１３内
の端面強化液の自重によってタンク１３からタンク１１
へ端面強化液を送るようにしているが、タンク１３をタ
ンク１１よりも低い位置に配置し、ポンプを用いて端面
強化液を送るようにしてもよい。この場合には、比較的
重量の重いタンク１３を高い位置まで吊り上げる必要が
なくなるというメリットがある。

【００３２】以上説明したように実施の形態１では、吹
き付け装置１にエアー通路２と端面強化液の通路３を設
け、吹き付け装置１の先端でエアー通路２から噴射させ
たエアーと通路３から放出させた端面強化液を混合する
ようにしたため、特に比重が大きく、また粘性も高い端
面強化液であっても霧状にして吹き付けることが可能と
なる。

【００３３】また、吹き付け装置１の先端部において、
放出口３ａから噴射口２ａに向かって溝５を形成したた
め、強化液通路３から放出した端面強化液を噴射したエ
アーに向かって確実に導くことが可能となる。また、溝
５の加工は通常の工作機械で行うことができるため、装
置のコスト上昇を最小限に抑えることが可能となる。

【００３４】なお、この実施の形態１では、液体の吹き
付け装置１について、脱硝触媒２３への端面強化液の吹
き付け作業を例示しつつ説明した。ここで、端面強化液
は、車輌や家屋の壁面の塗装等に用いられる塗料と比較
して、比重が大きく、また、粘性も高い。従って、スプ
レーガン等の一般的な吹き付け装置では、端面強化液を
霧状に噴霧できない。他方、脱硝触媒、脱硫触媒その他
の触媒では、触媒の機能を確保するため、端面強化液を
触媒に対して均一に噴霧し、また、噴霧を触媒の上端面
から一定深さまでの範囲に止める必要がある。このた
め、触媒への端面強化液の吹き付けには、端面強化液を
微細な霧状に形成できる吹き付け装置が必要となる。こ
の点に鑑みれば、この実施の形態１にかかる吹き付け装
置１を脱硝触媒、脱硫触媒その他の触媒への端面強化液
の吹き付けに適用することは、好ましい。しかしなが
ら、上記吹き付け装置もしくは吹き付け方法の用途はこ
れに限定されず、比重が大きく又は粘性が高い他の液体
の塗布手段として用いてもよい。これにより、液体を霧
状に噴霧できる利点がある。

【００３５】実施の形態２．図６は、この発明の実施の
形態２にかかる吹き付け装置１を示す概略断面図であ
る。図６に示すように、実施の形態２では、突起部４を
放出口３ａの下部に達するように拡大し、突起部４に形
成した孔１６によって放出口３ａと噴射口２ａとを接続
している。ノズル先端部以外の吹き付け装置１の構成は
実施の形態１と同様である。

【００３６】このように、ノズル先端部において放出口
３ａから噴射口２ａに向かって孔１６を設けることによ
り、孔１６が液路となって強化液を噴射口２ａに向かっ
て流すことができる。従って、放出口３ａからの強化液
が下に向かって滴下したり、外方へ飛散することを抑止
でき、端面強化液とエアーを確実に混合することができ
る。

【００３７】図７は、実施の形態２にかかる吹き付け装
置１の別の例を示す概略断面図である。図７の例は、放
出口３ａと噴射口２ａとをパイプ１７で接続し、パイプ
１４を液路とすることにより強化液通路３から放出した
端面強化液をエアー通路２から噴射したエアーへ導くよ
うにしたものである。図７の例では、パイプ１４を別部
品とすることができ、加工性を向上させてコストを低減
することが可能となる。また、粘性の高い液を噴霧する
場合、塗布液によりパイプが目詰まりする可能性がある
が、パイプを交換するのみでよい。

【００３８】図１０は、図７と同様にパイプ１８を用い
た例であるが、パイプ１８をより下側に伸ばして先端を
エアーの噴射角度内に入れたものである。このように、
放出口３ａからエアーに向かって伸ばした液路をエアー
の噴射角度内まで形成するようにしてもよい。

【００３９】図８は、実施の形態２にかかる吹き付け装
置１の更に別の例を示す概略断面図である。図８の例で
は、エアー通路２の噴射口２ａよりも先端側に強化液通
路３の放出口３ａを設けている。また、図９は、図８の
例で放出口３ａを中心に向かって屈曲させたものであ
る。このように、強化液通路３の放出口３ａをエアー通
路２の噴射口２ａよりも先端側に配置することにより、
噴射口２ａから所定の角度で噴射したエアーが拡散した
位置で端面強化液をエアーに接触させることができる。
また、図９のように放出口３ａを中心に向かって屈曲さ
せることにより、強化液が外方に流れることを抑止で
き、強化液とエアーとを確実に接触させることができ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の吹き付
け装置では、外部に噴射したエアーに塗料を接触させる
ようにしたため、塗料の材料、特性に制約を受けること
なく確実に霧状の微粒子を噴霧することができる。

【００４１】また、液路を溝状としたため、エアーに塗
料を導いて確実に接触させることができる。溝は加工が
容易であるため、製造コストを低減させることができ
る。

【００４２】また、液路を管状にして塗料が漏れないよ
うにしため、放出した塗料を確実に噴霧することができ
る。

【００４３】また、複数の塗料出口から放出した塗料を
エアーに接触させることにより、塗布対象に応じてエア
ーに所望の量の塗料を均一に混入できる。

【００４４】また、比重の大きい液体であっても、容易
に霧状にすることができるため、塗料の比重に制約を受
けることなく確実に霧状の微粒子を噴霧することができ
る。

【００４５】また、粘性率が水よりも高い液体であって
も、噴射したエアーに外部から接触させることにより容
易に霧状にすることができる。

【００４６】また、触媒に塗布する端面強化液を霧状の
微粒子にして噴霧できるため、端面強化液が触媒の端面
から所定の深さ以上まで浸透してしまうことを抑止でき
る。従って、触媒の性能を損なうことなく端面強化液を
塗布することができ、触媒の耐摩耗性を高めることがで
きる。

【００４７】また、この発明の吹き付け方法では、外部
に噴射した後のエアーに塗料を接触させるため、塗料の
材料、特性に制約を受けることなく確実に塗料を霧状に
噴霧することができる。

【００４８】また、この発明の吹き付け方法では、比重
の大きい液体であっても、容易に霧状にすることができ
るため、塗料の比重に制約を受けることなく確実に霧状
の微粒子を噴霧することができる。

【００４９】また、この発明の吹き付け方法では、粘性
率が水よりも高い液体であっても、噴射したエアーに外
部から接触させることにより容易に霧状にすることがで
きる。

【００５０】また、この発明の吹き付け方法では、触媒
に塗布する端面強化液を霧状の微粒子にして噴霧できる
ため、端面強化液が触媒の端面から所定の深さ以上まで
浸透してしまうことを抑止できる。従って、触媒の性能
を損なうことなく端面強化液を塗布することができ、触
媒の耐摩耗性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１にかかる吹き付け装置
１を示す概略断面図である。

【図２】図１の吹き付け装置を下方から見た状態を示す
模式図である。

【図３】脱硝触媒を有する脱硝装置の全体構成を示す斜
視図である。

【図４】図３に記載した脱硝触媒の単体を示す斜視図で
ある。

【図５】吹き付け装置を備えた塗布システムの構成を示
す模式図である。

【図６】この発明の実施の形態２にかかる吹き付け装置
を示す概略断面図である。

【図７】実施の形態２にかかる吹き付け装置の別の例を
示す概略断面図である。

【図８】実施の形態２にかかる吹き付け装置の更に別の
例を示す概略断面図である。

【図９】放出口を中心に向かって屈曲させた吹き付け装
置を示す概略断面図である。

【図１０】パイプの先端をエアーの噴射角度内に入れた
吹き付け装置を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１吹き付け装置２エアー通路３強化液通路４突起部４ａ凹部５溝６，７，１０，１４エアーホース８エアーレシーバ９分流器１１，１３タンク１２流量調整弁１５ホース１６孔１７，１８パイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林敬古東京都千代田区丸の内三菱重工業株式会社内 (72)発明者岩崎義正長崎市飽の浦１番１号長菱検査株式会社内Ｆターム(参考） 4F033 QA01 QB02Y QB03X QB12Y QB18 QD02 QD20 QD25 QE09 QE11 QE21 4G069 AA03 AA08 CA12 CA13 DA05 FA03 FB24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体の塗料を霧状に噴霧する吹き付け装
置において、エアーを外部に向かって噴射する噴射口と、塗料を出す塗料出口と、前記塗料出口から、外部に噴射されたエアーに向かって
形成された液路と、を備えたことを特徴とする吹き付け装置。
【請求項２】前記液路が溝からなることを特徴とする
請求項１記載の吹き付け装置。
【請求項３】前記液路が管状に形成されたことを特徴
とする請求項１記載の吹き付け装置。
【請求項４】前記噴射口の周囲を囲むように複数の前
記塗料出口が設けられたことを特徴とする請求項１〜３
のいずれか一つに記載の吹き付け装置。
【請求項５】前記塗料の比重が１以上であることを特
徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の吹き付け
装置。
【請求項６】前記塗料の粘性率が水よりも高いことを
特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の吹き付
け装置。
【請求項７】脱硝触媒、脱硫触媒その他の触媒を吹き
付け対象としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か一つに記載の吹き付け装置。
【請求項８】液体の塗料を霧状に噴霧する吹き付け方
法において、外部に噴射されたエアーに前記塗料を接触させて、前記
塗料を噴霧することを特徴とする吹き付け方法。
【請求項９】前記塗料の比重が１以上であることを特
徴とする請求項８記載の吹き付け方法。
【請求項１０】前記塗料の粘性率が水よりも高いこと
を特徴とする請求項８又は９に記載の吹き付け方法。
【請求項１１】脱硝触媒、脱硫触媒その他の触媒を吹
き付け対象とすることを特徴とする請求項８〜１０のい
ずれか一つに記載の吹き付け方法。