JP2020116543A - 排ガス浄化用触媒ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】低い圧力損失で高い脱硝効率を有する排ガス浄化用触媒ユニットの提供。【解決手段】平坦部３と凸条スペーサ部２とを交互に配してなる板状触媒エレメント１ｂを、複数枚、凸条スペーサ部によってガス流路が確保され且つガス流路入口側の平坦部の端辺１１が１枚おきにガス流れ方向に所定の長さで引っ込むように重ね合されており、ガス流路入口側の凸条スペーサ部の端辺１２が好ましくは概ね揃っており、板状触媒エレメントがガス流路入口側の平坦部の端辺からガス流れ方向に所定の距離をおいて平坦部にガス流れを乱すための手段を好ましくは具備する、排ガス浄化用触媒ユニット。【選択図】図６

Description

本発明は、排ガス浄化用触媒ユニットに関する。より詳細に、本発明は、低い圧力損失で且つ高い脱硝効率を有する排ガス浄化用触媒ユニットに関する。

火力発電所、各種工場に在るボイラ等の火炉から排出されるガス中の窒素酸化物を脱硝触媒の存在下で分解させて排ガスを浄化することが行われている。排ガス中の窒素酸化物を高効率で分解するために種々の脱硝触媒構造体が提案されている。

例えば、特許文献１は、ガス入口側の端部の板厚がそれ以外の部分の板厚よりも厚い板状触媒体を複数枚積層した排ガス浄化用触媒構造体において、前記板状触媒体のガス入口側端部が１枚おきに隣接する板状触媒体のガス入口側端部よりも所定距離だけガス流れ方向の後流側にあるように、配置したことを特徴とする排ガス浄化用触媒構造体を開示している。特許文献１に記載の構造体は、図１３および１４に示すとおりの四角形の板状触媒体を複数枚重ね合わせたものである。そして、図１５に示すとおり、凸条部の両端辺１１２が平坦部の端辺１１３および凸条部の端辺１１４よりも引っ込んでいる。その結果、板状触媒エレメントの端辺１１３，１１４の出っ張り分に相当する長さを余分に枠体１０において確保する必要がある。また、平坦部の端部が両隣の凸条スペーサ部に挟まれていないので、振動を生じやすい。

特開２００１−１０４８０１号公報

本発明の課題は、低い圧力損失で且つ高い脱硝効率を有する排ガス浄化用触媒ユニットを提供することである。

上記課題を解決すべく検討した結果、以下のような態様を包含する本発明を完成するに至った。

〔１〕平坦部と凸条スペーサ部とを交互に配してなる板状触媒エレメントを、複数枚、
凸条スペーサ部によってガス流路が確保され、且つ
ガス流路入口側の平坦部の端辺が少なくとも１枚おきにガス流れ方向に所定の長さで引っ込むように
重ね合されている、
排ガス浄化用触媒ユニット。

〔２〕板状触媒エレメントは、ガス流路入口側の平坦部の端辺が、ガス流路入口側の凸条スペーサ部の端辺よりも所定の長さ引っ込んでいる、〔１〕に記載の排ガス浄化用触媒ユニット。
〔３〕板状触媒エレメントは、ガス流路入口側の平坦部の端辺からガス流れ方向に所定の距離をおいて平坦部にガス流れを乱すための手段を具備する、〔１〕または〔２〕に記載の排ガス浄化用触媒ユニット。

本発明の排ガス浄化用触媒ユニットは、圧力損失が低く、ダストが堆積し難く、且つガス流れを効率的に乱すことができ、その結果として、触媒重量当たりの脱硝率が高い。
本発明の排ガス浄化用触媒ユニットは、同一の触媒量での脱硝性能が従来品に比べて高いので、同じ脱硝性能を得るための触媒量が従来品に比べて大幅に低減することができる。本発明の排ガス浄化用触媒ユニットは、特に、石炭焚きのボイラから排出されるダストを比較的に多く含む燃焼排ガスの処理に好ましく使用できる。

本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメントの一例を示す斜視図である。 図１に示した排ガス浄化用板状触媒エレメントの平面図である。 図１に示した排ガス浄化用板状触媒エレメントを収納してなる本発明の排ガス浄化用触媒ユニットを示す斜視図である。 本発明の排ガス浄化用触媒ユニットのガス流路入口側の排ガス浄化用板状触媒エレメントの端辺の位置を示す断面図である。 本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメントの別の一例を示す斜視図である。 図５に示した排ガス浄化用板状触媒エレメントの平面図である。 本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメントの別の一例を示す斜視図である。 本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメントの別の一例を示す斜視図である。 本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメントの別の一例を示す斜視図である。 本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメントの別の一例を示す斜視図である。 本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメントの別の一例を示す斜視図である。 本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメントの別の一例を示す斜視図である。 従来技術の排ガス浄化用板状触媒エレメントの一例を示す斜視図である。 従来技術の排ガス浄化用触媒ユニットのガス流路入口側の排ガス浄化用板状触媒エレメントの端辺の位置を示す断面図である。 従来技術のガス浄化用触媒ユニットのガス流路入口側の排ガス浄化用板状触媒エレメントの端辺の位置を示す断面図である。 帯状部材からなるバッフル部４を示す斜視図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施形態によって本発明の範囲は制限されない。

（第１実施形態）
図１は本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメント１ａを示す斜視図である。図２は排ガス浄化用板状触媒エレメント１ａの平面図である。

本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメント１ａは、平坦部３とスペーサ部２とを交互に配してなるものである。

平坦部３およびスペーサ部２には、触媒が担持されている。触媒は脱硝反応に使用されるものであれば特に限定されない。例えば、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖなどの元素を含む触媒成分を含有する触媒、Ｃｕなどの貴金属元素やＦｅなどの卑金属元素が担持されていてもよいゼオライトまたはアルミノケイ酸塩を含有する触媒、前記Ｔｉなどの元素を含む触媒成分を含有する触媒と前記ゼオライトまたはアルミノケイ酸塩を含有する触媒との混合触媒などを挙げることができる。触媒を担持させる基材として、金属平板、織金網、パンチングメタル、エキスパンドメタル（別名：ラスメタル、メタルラス）、ワイヤメッシュ、ガラス織布、ガラス不織布などの平面状のものを挙げることができる。基材にはステンレス鋼が好ましく用いられる。平面状基材は、型曲げ加工（プレス曲げ加工）などによって、容易に、平坦部と凸条スペーサ部の形を作ることができる。触媒を担持させる平面状基材の厚さは、特に制限されないが、好ましくは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである。

基材への触媒の担持は、例えば、触媒成分を含有するペースト状組成物（以下、触媒ペーストという。）を平板状のラスメタル基材の一面に載せ、ロール等で圧し挟み、次いで乾燥、必要に応じて焼成することを含む方法、ガラス繊維製織布からなる平らな基材の一面に触媒ペーストを塗り、ガラス繊維製織布からなる別の平らな基材を塗布面に載せて、該触媒ペーストを２枚の基材で挟み込むように重ね、必要に応じて重ね合わせた基材の両面に触媒ペーストを塗布し、これをロール等で強く圧し潰して触媒ペーストを基材に浸み込ませ、次いで乾燥、必要に応じて焼成することを含む方法などによって行うことができる。このようにして、平らな基材の両面に触媒層が積層される。基材の網目間も触媒ペーストで埋まっていることが好ましい。基材に触媒を担持させたものの厚さは、特に制限されないが、好ましくは０．２〜２ｍｍである。

スペーサ部は、排ガス浄化用板状触媒エレメントを複数枚重ねたときにエレメント間にガスが通り抜けることができる空間、すなわち、ガス流路を確保するためのスペーサの役割をなす。
スペーサ部は、触媒が担持された凸条からなる。ガスは凸条に沿った方向に概ね流れる。凸条の断面形状は特に制限されない。例えば、上向き凸条からなる断面山形のスペーサ部、上向き凸条と下向き凸条とからなる断面波形のスペーサ部などを挙げることができる。上向き凸条と下向き凸条とからなる断面波形のスペーサ部を有する板状触媒エレメントを重ね合わせたときに、下に在る排ガス浄化用板状触媒エレメントの上向き凸条と上に在る排ガス浄化用板状触媒エレメントの下向き凸条とが間に在る排ガス浄化用板状触媒エレメントの平坦部３を挟持する配置になるので、重ね合わせた方向に対する剛性を高くすることができ、さらに枠体によって横方向を固定することによって、排ガス浄化用触媒ユニット内で排ガス浄化用板状触媒エレメントが安定に重ね合わせられた構造を維持できる。スペーサ部２は平面状基材を型曲げ加工することによって形成することができる。凸条間の間隔は、好ましくは２０〜２００ｍｍである。一つの凸条の幅は、好ましくは１０〜２０ｍｍである。図１に示すスペーサ部２において下向き凸条と上向き凸条とを合わせた幅は、好ましくは２０〜４０ｍｍである。平坦部を基準にした凸条の高さは、好ましくは４〜１０ｍｍである。

排ガス浄化用板状触媒エレメント１ａは、凸条スペーサ部の両端辺１２，１４と、平坦部の両端辺１１，１３と、両側端辺１５，１６とに囲まれる板状を成している。平坦部の端辺１３は凸条スペーサ部の端辺１４と縁が揃っている。一方、平坦部の端辺１１は凸条スペーサ部の端辺１２よりも縁が引っ込んでいる。

複数枚の排ガス浄化用板状触媒エレメント１ａを準備し、少なくとも１枚おきに、好ましくは１〜５枚おきに、より好ましくは１〜２枚おきに、もっとも好ましくは１枚おきに、平面内で１８０度回転させ、凸条スペーサ部の両端辺１２，１４の縁が概ね揃うようにして、重ね合わせる。１枚おきにそのように重ね合わせると、図３に示すように、凸条スペーサ部によってガス流路が確保される。また、図４に示すように、ガス流路入口側の平坦部の端辺が１枚おきにガス流れ方向に所定の長さで引っ込むようになる。さらに、ガス流路出口側の平坦部の端辺が１枚おきにガス流れ方向に所定の長さで出っ張るようにもなる。
排ガス浄化用板状触媒エレメント１ａによる、凸条スペーサ部の両端辺１２，１４の縁が揃っているので、板状触媒エレメントの端辺の出っ張り分に相当する長さを余分に枠体１０において確保する必要がない。また、凸条スペーサ部は平坦部に比べて剛性が高いので、両隣の凸条スペーサ部に挟まれる平坦部を保持するので、振動を抑制できる。

ガス流路入口側の平坦部の端辺が少なくとも１枚おきにガス流れ方向に所定の長さで引っ込むように重ねると、引っ込んだ端辺と出っ張った端辺との間でガス流れに乱れが生じ、ガスと板状触媒との相境界に存在する境膜が薄くなり、脱硝効率が高くなる。また、乱流によって、ダストの堆積が抑制される。

（第２実施形態）
図５は本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｂを示す斜視図である。図６は排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｂの平面図である。

排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｂは、凸条スペーサ部の両端辺１２，１４と、平坦部の両端辺１１，１３と、両側端辺１５，１６とに囲まれる板状を成している。平坦部の端辺１３は凸条スペーサ部の端辺１４よりも縁が出っ張っており、平坦部の端辺１１は凸条スペーサ部の端辺１２よりも縁が引っ込んでいる。このエレメント１ｂは、出っ張っている平坦部の端辺１３と、引っ込んでいる平坦部の端辺１１とが、形成されるように、長尺の板状触媒をカットすることによって、得ることができる。排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｂの他の部分の構造は、エレメント１ａと同様である。

（第３実施形態、第４実施形態）
図７は本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｃを示す斜視図である。図８は本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｄを示す斜視図である。
エレメント１ｃまたは１ｄは、凸条からなるスペーサ部２と、複数の平坦部３とを有する。エレメント１ｃは平坦部３が２枚、エレメント１ｄは平坦部が３枚ある。平坦部３は、スペーサ部の長手方向に並べて設けてなる。並べられた平坦部３の間に、隙間を開ける。該隙間はスペーサ部の長手方向に対して略直角な方向にひろがっている。その結果、複数の平坦部３がスペーサ部２によって連結され、簀の子のような形態（SLATTED DRAINBOARD SHAPE）となる。該隙間によって、ガス流れを乱すことができる。

複数の平坦部のそれぞれの大きさは特に制限されないが、ほぼ同じ大きさに設定するのが好ましい。例えば、第一の平坦部を排ガス浄化用板状触媒エレメントのガス流れ方向の前縁から、好ましくは８０〜３００ｍｍ、より好ましくは１００〜２００ｍｍの後方までひろがる大きさとし、第一の隙間を開けて第二の平坦部を、好ましくは８０〜３００ｍｍ、より好ましくは１００〜２００ｍｍの後方までひろがる大きさとすることができる。さらに隙間を開けて第三以降の平坦部を、好ましくは８０〜３００ｍｍ、より好ましくは１００〜２００ｍｍの後方までひろがる大きさとすることができる。隙間は、好ましくは５〜３０ｍｍ、より好ましくは１０〜２０ｍｍ開ける。

一つの排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｃまたは１ｄに在る隙間は、板状触媒エレメントを重ね合せたときに、隣りの排ガス浄化用板状触媒エレメントに在る隙間と、平坦部法線方向から見て、同じ位置に設置してもよいし、異なる位置に設置してもよい。

（第５実施形態）
図９は本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｅを示す斜視図である。排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｅは、前記隙間７の在る部分にバッフル部６が設けられている。バッフル部６は、スペーサ部の縁に立設された脚板と、該脚板の上辺から平坦部に対して略平行に且つ平坦部を基準にしたスペーサ部の高さよりも低い高さで設置された天板とからなる。
脚板の板面は凸条に対して略平行になっている。脚板は、板面が平坦部に対して垂直に立っていてもよいし、平坦部に対して斜めに立っていてもよい。脚板は平坦部から上向きにまたは下向きに立設させることができる。脚板は上向きと下向きとを交互に立設させることもできる。

脚板の高さは、平坦部を基準にしたスペーサ部の高さよりも低い高さ、好ましくは平坦部を基準にしたスペーサ部の高さの２／５〜３／５の高さ、より好ましくは平坦部を基準にしたスペーサ部の高さの１／２の高さである。スペーサ部の高さによって、板状触媒エレメントを重ねたときにできるガス流路の幅、すなわち平坦部間の距離がほぼ定まる。そして脚板の高さによって天板と平坦部との間の距離がほぼ定まる。本発明においては重ね合せた板状触媒エレメントの平坦部と平坦部との間にできる流路の真中（スペーサ部の高さの１／２の高さ）あたりに天板が配置されるようにすることが好ましい。

天板は、前記脚板の上辺から平坦部３に略平行に設置されている。天板は流れに対して直角な方向に突き出るように設置される。脚板からの突出し長さｗは、排ガス浄化用板状触媒エレメントを重ね合わせた際にできる、下向き凸条と上向き凸条との間の距離に対して、好ましくは１０〜９５％、より好ましくは３０〜８０％である。具体的に、長さｗは好ましくは１０〜５０ｍｍである。

脚板と天板との継ぎ目および脚板と平坦部との継ぎ目は角を成していてもよいし、滑らかな曲面になっていてもよい。低圧力損失の観点から曲面になっていることが好ましい。脚板および天板の厚さは、好ましくは０．２〜２ｍｍである。

天板および脚板の、スペーサ部の長手方向に平行な方向の長さ（幅）は、特に制限されないが、隙間の開き幅と同じ程度、具体的に、好ましくは５〜３０ｍｍ、より好ましくは１０〜２０ｍｍである。図９に示す板状触媒エレメント１ｅでは、天板の幅と脚板の幅は、同じであるが、天板の幅を脚板の幅よりも大きくしてもよいし、逆に天板の幅を脚板の幅よりも小さくしてもよい。

板状触媒エレメント１ｅのスペーサ部および隙間は、次のようにして形成する。例えば、触媒ペーストが積層されてなる平らな面状基材をプレス曲げ加工することによって断面波形のスペーサ部を形成することができる。さらにプレス打ち抜き加工によって隙間７を形成する。またはプレス切込加工することによってコの字状の切り込みを入れると同時にプレス曲げ加工によって切り込み部を図９のように曲げて隙間７とバッフル部６を形成することができる。上記のプレス加工における温度は１２０℃〜３００℃が好適である。この温度範囲にするとプレス加工時に塗布された触媒ペースト中の水分が蒸発して触媒成分が基材上で固化する。なお、プレス加工時の温度が低すぎると蒸発が十分に成され難い傾向がある。プレス加工時の温度が高すぎると表面部分の水分の蒸発が早すぎて成形し難い傾向がある。このような方法などで得られた板状触媒エレメントは枠体１０内に収容できる大きさに適宜カットすることができる。

本発明においては、スペーサ部の長手方向に対して直角な方向に隙間を開けて、スペーサ部の長手方向に並べて設けてなる複数の平坦部の前縁に、ガス流が衝突し、ガス流れに乱れを生じさせる。ガス流路の中央部は板状触媒エレメントの触媒表面から離れているので触媒表面の近傍に比べて脱硝反応が進行し難くＮＯｘ濃度が高い。隙間がガス流れを乱し、中央部の高濃度ＮＯｘが触媒表面に接触するように誘導する。乱されたガス流れは、細いガス流路を十数ｃｍ〜数十ｃｍ流れるだけで整流される。乱されたガス流れが整流されてしまう前の位置に次の隙間をさらに配することで、ガス流れの乱れを持続させて、ＮＯｘの触媒表面への接触頻度を高めることができる。

（第６実施形態）
図１０は本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｆを示す斜視図である。
板状触媒エレメント１ｆに設けられているバッフル部６ｂは、平坦部に立設された脚板と、該脚板の上辺から平坦部に対して略平行に且つ平坦部を基準にしたスペーサ部の高さよりも低い高さで設置された天板とからなる。脚板の板面は凸条に対して略平行になっている。
バッフル部６ｂの脚板は、板面が平坦部に対して垂直に立っていてもよいし、平坦部に対して斜めに立っていてもよい。脚板は平坦部から上向きにまたは下向きに立設させることができる。脚板は上向きと下向きとを交互に立設させることもできる。脚板の高さは、平坦部を基準にしたスペーサ部の高さＨよりも低い高さ、好ましくは平坦部を基準にしたスペーサ部の高さの２／５〜３／５の高さ、より好ましくは平坦部を基準にしたスペーサ部の高さの１／２の高さである。スペーサ部の高さによって、板状触媒エレメントを重ねたときにできるガス流路の幅、すなわち平坦部間の距離がほぼ決まる。そして脚板の高さによって天板と平坦部との間の距離がほぼ定まる。本発明においては重ね合せた板状触媒エレメントの平坦部と平坦部との間にできる流路の真中（Ｈ／２の高さ）あたりに天板が配置されるようにすることが好ましい。

バッフル部６ｂは、天板および脚板の板面が、ガス流にほぼ平行に配される。これにより、ガス流が衝突する面積を天板および脚板の厚さ分だけにすることができる。天板を板状触媒エレメントの重ね合わせで形成されるガス流路の中央部に配することによって、ガス流れが乱される。ガス流路の中央部は板状触媒エレメントの触媒表面から離れているので触媒表面の近傍に比べて脱硝反応が進行し難くＮＯｘ濃度が高い。ガス流路の中央部に配された天板がＮＯｘ濃度の高いガス流れを乱し、触媒表面にＮＯｘが接触しやすくする。乱されたガス流れは、細いガス流路を十数ｃｍ〜数十ｃｍ流れるだけで整流される。乱されたガス流れが整流されてしまう前の位置に次のバッフル部をさらに配することで、ガス流れの乱れを持続させて、ＮＯｘの触媒表面への接触頻度を高めることができる。

脚板と天板との継ぎ目および脚板と平坦部との継ぎ目は角を成していてもよいし、滑らかな曲面になっていてもよい。低圧力損失の観点から曲面になっていることが好ましい。脚板および天板の厚さは、好ましくは０．２〜２ｍｍである。

天板および脚板の、スペーサ部の長手方向に平行な方向の長さ（幅）は、特に制限されないが、好ましくは１０〜３０ｍｍである。図１０に示す板状触媒エレメントでは、天板の幅と脚板の幅は、同じであるが、天板の幅を脚板の幅よりも大きくしてもよいし、逆に天板の幅を脚板の幅よりも小さくしてもよい。

バッフル部６ｂの設置位置は特に制限されない。例えば、第一のバッフル部を排ガス浄化用板状触媒エレメントの前縁から、好ましくは１００〜３００ｍｍ、より好ましくは１５０〜２００ｍｍ離れた後方に設置し、第二のバッフル部を、第一のバッフル部から、好ましくは３０〜２００ｍｍ離れた後方に設置することができる。さらに第三以降のバッフル部を、好ましくは３０〜２００ｍｍの間隔で設けてもよい。

一つの排ガス浄化用板状触媒エレメントに在るバッフル部は、板状触媒エレメントを重ね合せたときに、隣りの排ガス浄化用板状触媒エレメントに在るバッフル部と、平坦部法線方向から見て、同じ位置に設置してもよいし、異なる位置に設置してもよい。また、一つの板状触媒エレメントに在るバッフル部の向きが、隣りの板状触媒エレメントに在るバッフル部の向きと同じになるように配置してもよいし、一つの板状触媒エレメントに在るバッフル部の向きが、隣りの板状触媒エレメントに在るバッフル部の向きと逆になるように配置してもよい。

また、平坦部はバッフル部の在る部分に表面から裏面に貫通する孔を有することが好ましい。板状触媒エレメント１ｆではバッフル部６ｂに相補的な貫通孔７が設けられている。

板状触媒エレメント１ｆのスペーサ部およびバッフル部は、次のようにして形成する。触媒ペーストが積層されてなる平らな面状基材をプレス曲げ加工することによって断面波形のスペーサ部を形成することができる。またプレス切断加工によってコの字状の切り込みを入れるとともにプレス曲げ加工によって切り込み部を図１のように曲げてバッフル部を形成することができる。上記のプレス加工における温度は１２０℃〜３００℃が好適である。この温度範囲にするとプレス加工時に塗布された触媒ペースト中の水分が蒸発して触媒成分が基材上で固化する。なお、プレス加工時の温度が低すぎると蒸発が十分に成され難い傾向がある。プレス加工時の温度が高すぎると表面部分の水分の蒸発が早すぎて成形し難い傾向がある。このような方法などで得られた板状触媒エレメントは枠体１０内に収容できる大きさに適宜カットすることができる。

（第７実施形態）
図１１は本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｇを示す斜視図である。板状触媒エレメント１ｇは、バッフル部６ａが設けられている以外は、板状触媒エレメント１ｆと同じ構造である。
バッフル部６ａの天板は、前記脚板の上辺から平坦部３に略平行に設置されている。天板は流れに対して直角な方向に突き出るように設置される。脚板からの突出し長さｗは、排ガス浄化用板状触媒エレメントを重ね合わせた際にできる、下向き凸条と上向き凸条との間の距離に対して、好ましくは１０〜９５％、より好ましくは３０〜８０％である。具体的に、長さｗは好ましくは１０〜５０ｍｍである。バッフル部を１枚の板状触媒エレメントに複数設ける場合、天板は脚板からの突き出し方向が相互に同じ向きであってもよいし、反対向きであってもよい。また、バッフル部を１枚の板状触媒エレメントに複数設ける場合、図１１に示すように並列に配置してもよい。

（第８実施形態）
図１２は本発明に用いられる排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｈを示す斜視図である。エレメント１ｈは帯部材からなるバッフル部４（図１６）を有する。該帯部材は、平坦部を基準にした凸条の高さよりも低い高さレベルで、凸条に対して平行でない向き、好ましくは直角な方向に、平坦部の上方に張り渡されている。バッフル部の高さレベルは、平坦部を基準にした凸条の高さの２／５〜３／５であることが好ましい。バッフル部の厚さは、好ましくは０．２〜２ｍｍである。

バッフル部４は、その面が、平坦部に対してほぼ平行に配されることによって、ガス流が衝突する面積を帯部材の厚さ分だけにすることができる。バッフル部４を板状触媒の重ね合わせで形成されるガス流路の中央部に配することによって、ガス流れに乱れが生じる。ガス流路の中央部は板状触媒から離れているので板状触媒の近傍に比べて脱硝反応が進行し難くＮＯｘ濃度が高い。ガス流路の中央部に配されたバッフル部がＮＯｘ濃度の高いガス流れを乱し、板状触媒にＮＯｘが接触しやすくする。乱されたガス流れは、細いガス流路を十数ｃｍ〜数十ｃｍ流れるだけで整流される。乱されたガス流れが整流されてしまう前の位置にバッフル部４をさらに配することで、ガス流れの乱れを持続させて、ＮＯｘの板状触媒への接触頻度を高めることができる。

バッフル部は、排ガス浄化用板状触媒エレメントに在る凸条を受け容れることができるように折り曲げられた部分を有する帯部材からなるものであってもよい。折り曲げ部分の形状は、凸条を受け容れることができるものであれば特に制限されない。例えば、バッフル部４において、上向き凸条を受け容れることができる折り曲げ部分５は、上向き突条の頂部形状と同じ形に折り曲げられており、下向き凸条を受け容れることができる折り曲げ部分１７は、凸条の幅よりも大きい幅で矩形に折り曲げられている。折り曲げ部分１７の幅は好ましくは１０〜２０ｍｍである。このような幅で矩形に折り曲げることによって、製造上のバラツキによる凸条の位置のズレに対処できる。バッフル部４の平坦部分１０の長さは、排ガス浄化用板状触媒エレメントを重ね合わせたときに形成されるガス流路の幅に応じて、適宜選択できる。

帯部材は、金属平板、織金網、パンチングメタル、エキスパンドメタル（別名：ラスメタル、メタルラス）、ワイヤメッシュ、ガラス織布、ガラス不織布などの平面状のもので構成できる。帯部材には触媒が担持されていてもよい。担持される触媒は、平坦部またはスペーサ部に担持される触媒として挙げたものと同じものであってもよい。バッフル部は、ステンレス鋼製板若しくはこれに触媒が担持されてなるもの、またはステンレス鋼エキスパンドメタル若しくはこれに触媒が担持されてなるものからなることが好ましい。バッフル部は、帯幅Ｄが、好ましくは１０〜３０ｍｍである。

第一のバッフル部を排ガス浄化用板状触媒エレメントの前縁から、好ましくは１００〜３００ｍｍ、より好ましくは１５０〜２００ｍｍ離れた後方に設置し、第二のバッフル部を、第一のバッフル部から、好ましくは３０〜２００ｍｍ離れた後方に設置することができる。さらに第三以降のバッフル部を、好ましくは３０〜２００ｍｍの間隔で設けてもよい。
一つの排ガス浄化用板状触媒エレメントに在るバッフル部は、重ね合せたときに、隣りの排ガス浄化用板状触媒エレメントに在るバッフル部と、平坦部法線方向から見て、同じ位置に設置してもよいし、異なる位置に設置してもよい。

排ガス浄化用板状触媒エレメントのスペーサ部およびバッフル部は、形成方法において特に制限されず、例えば、次のようにして形成することができる。触媒ペーストが担持されてなる平らな面状基材をプレス曲げ加工することによって断面波形のスペーサ部を有する板状触媒１ａなどを形成することができる。一方で、触媒ペーストが担持されてなる平らな帯状基材をプレス曲げ加工することによってスペーサ部の突条を受け容れることができるように折り曲げられた部分を有する帯部材を形成することができる。帯部材４を図１２のように板状触媒１ａに嵌め合わせることによって、本発明の排ガス浄化用板状触媒エレメント１ｈを得ることができる。このような方法などで得られた排ガス浄化用板状触媒エレメントは枠体１０内に収容できる大きさに適宜カットすることができる。

〔触媒ユニット〕
本発明の排ガス浄化用触媒ユニットは、排ガス浄化用板状触媒エレメントを、少なくとも２枚、ガス流路が確保されるように重ね合わせて成るものである。重ね合わせた排ガス浄化用板状触媒エレメントが崩れないようにするために枠体１０に収容することができる。排ガス浄化用板状触媒エレメントは、排ガス浄化用板状触媒エレメント間にガスが通過できる空間を確保でき、且つガス流路入口側の平坦部の端辺が１〜５枚おきにガス流れ方向に所定の長さで引っ込むように重ね合わせる。断面波形のスペーサ部が相互に平行になるように重ねることが好ましい。また、スペーサ部が嵌め合わないように重ねること、すなわち一つの排ガス浄化用板状触媒エレメントに在るスペーサ部が隣りの排ガス浄化用板状触媒エレメントに在る平坦部に接するように重ねることが高い開口率および高い脱硝効率を得る観点から好ましい。重ねる枚数は枠体の大きさと排ガス浄化用板状触媒エレメントの大きさに応じて適宜設定することができる。通常は２０〜４０枚程度の排ガス浄化用板状触媒エレメントを重ねる。枠体は、重ねられた排ガス浄化用板状触媒エレメント間にガスを導くことができる構造のものであれば特に制限されない。例えば、枠体１０は４枚の金属製平板で構成した四角筒状のものが挙げられる。

本発明の排ガス浄化用板状触媒エレメントおよび排ガス浄化用触媒ユニットを用いると、流路内を流れるガスがバッフル部６によって低い圧力損失で且つ効率よく乱されるので、脱硝効率が向上する。

１ａ〜１ｈ：板状触媒エレメント
２：スペーサ部
３：平坦部
６：バッフル部
７：隙間
８：排ガス
９：触媒ユニット
１０：枠体
１１，１３，１１１，１１３： 平坦部の端辺
１２，１４，１１２，１１４： 凸条スペーサ部の端辺

Claims (3)

1. 平坦部と凸条スペーサ部とを交互に配してなる板状触媒エレメントを、複数枚、
   凸条スペーサ部によってガス流路が確保され、且つ
   ガス流路入口側の平坦部の端辺が少なくとも１枚おきにガス流れ方向に所定の長さで引っ込むように
   重ね合されている、
   排ガス浄化用触媒ユニット。
2. 板状触媒エレメントは、ガス流路入口側の平坦部の端辺が、ガス流路入口側の凸条スペーサ部の端辺よりも所定の長さ引っ込んでいる、請求項１に記載の排ガス浄化用触媒ユニット。
3. 板状触媒エレメントは、ガス流路入口側の平坦部の端辺からガス流れ方向に所定の距離をおいて平坦部にガス流れを乱すための手段を具備する、請求項１または２に記載の排ガス浄化用触媒ユニット。

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