JP5936346B2 - バグフィルタ製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、筒状ろ布の外表面及び内表面に触媒層が形成されてなるバグフィルタ製造装置に関する。

例えばゴミ焼却炉や石炭焚きボイラ等の燃焼機器から排出される排ガス中には、窒素酸化物（ＮＯｘ）が含まれている。そのため、燃焼機器を具備する排ガス処理装置には、ＮＯｘを低減する手段として、バグフィルタを備えた排ガス処理装置が設けられている。

バグフィルタは、筒状ろ布の外表面及び内表面に脱硝触媒などからなる触媒層が形成されてなり、窒素酸化物を含有する排ガスや酸性ガス（ＨＣＬ、ＳＯ_Ｘ等）、ダイオキシン、煤塵等が、筒状ろ布の内表面から外表面（または内表面から外表面）に通過することにより、排ガス中に含まれる有害物質を除去するものである。

このようなバグフィルタの製造方法として、従来、筒状ろ布をスラリー槽内の触媒スラリー中に浸漬した後、引き上げて乾燥する、いわゆる浸漬コーティング法が知られている（特許文献１）。

特開平５−７７１６号公報 特許第３５８９８９３号公報

しかしながら、上述した従来の浸漬コーティング法は、筒状ろ布をスラリー槽内の触媒スラリーに浸漬する方法のため、筒状ろ布の外表面と内表面とで異なる種類の触媒層を形成したり、厚みが異なる触媒層を形成することができなかった。
例えば、脱硝触媒は硫黄成分により性能が低下することが知られており、硫黄酸化物を含有する排ガスの処理に用いられるバグフィルタには、耐Ｓ性触媒層を形成するのが望ましいとされる。しかしながら耐Ｓ性触媒は、通常の脱硝触媒と比べて高価で脱硝性能も低いため、筒状ろ布の両面に耐Ｓ性触媒層を形成した場合は、両面に通常の脱硝触媒層が形成されているバグフィルタと比べて、脱硝性能が低く、またはコストが増加してしまう。すなわち、従来の浸漬コーティング法では、外表面に耐Ｓ性触媒、内表面に通常の脱硝触媒を形成するというように、実機運転条件に対して最適な触媒設計を行うことができなかった。

また例えば、一定量の煤塵が堆積したバグフィルタに対して、通常の排ガスの流れとは逆方向に圧縮空気を噴射して、フィルタに堆積した煤塵を払い落とす逆洗を実施する必要がある。この逆洗時には、圧縮空気の流れの下流側表面に形成されている触媒層の触媒が脱落することがある。このため、脱落する側の触媒層を予め厚めに形成しておくことが望ましいが、従来の浸漬コーティング法では、筒状ろ布の外表面と内表面とで同じ厚みの触媒層が形成されるため、脱落する側の触媒層だけを厚めに形成することはできなかった。また排ガス浄化性能が十分な場合には、脱落する側の触媒層を予め薄く形成しておくことで、脱落し難くなり、触媒コート量も少量に抑えられるが、上述した浸漬コーティング法では、筒状ろ布の外表面と内表面でのコート厚さを調整することができなかった。

また、上述した問題に加え、従来の浸漬コーティング法では、以下に示す問題がある。
第１に、スラリー槽内のスラリー濃度が不均一の場合には、製造されるバグフィルタの触媒層の厚みにバラつきが生じてしまうとの問題がある。かかるバラつきを回避するためには、スラリー槽内に貯留されているスラリーを循環させて、スラリー濃度を均一にする必要がある。しかしながら、製造されるバグフィルタは約５〜６ｍ程の長さがあり、それが浸漬されるスラリー槽も相当な大きさを有することから、スラリー槽内のスラリー濃度を均一に保つのは難しい。また、筒状ろ布の外側と内側では、循環するスラリーの流れが異なるものとなり、筒状ろ布の外表面と内表面との間でも、触媒層の厚みにバラつきが生じてしまうとの問題がある。また、かかる問題は、筒状ろ布の一端が封じてある場合により顕著であった。
第２に、スラリー槽には筒状ろ布が順番に浸漬されるため、スラリー槽内のスラリー濃度が変化するとの問題がある。スラリー濃度を一定に保つために、定期的にスラリー槽内のスラリーの濃度確認、濃度調整を行う必要がある。
第３に、浸漬後、筒状ろ布を引き上げた際に、筒状ろ布の外表面及び内表面に付着しているスラリー溶液が重力で下側に流れ落ちてしまい、筒状ろ布の軸方向において、触媒層の厚みにバラつきが生じてしまうとの問題がある。

そして、上述した問題により、従来の浸漬コーティング法によって製造されたバグフィルタは、触媒層の厚みにバラつきが大きいものであった。触媒層の厚みがバラつくと、排ガス通過時の圧力損失や排ガス浄化性能もバラつき、バグフィルタの劣化が部分的に早く進行する恐れがある。また、バラつき自体が製造管理基準の管理範囲を超えることもあり、歩留まりの悪化要因ともなる。

特許文献２には、筒状ろ布をスラリー槽内の触媒スラリーに浸漬した後、引き上げてローラで圧着し、触媒スラリーを含浸させる、いわゆる触媒ロール圧着含浸法が開示されている。かかる触媒ロール圧着含浸法によれば、筒状ろ布をローラで圧着するため、上述した浸漬コーティング法と比べ、触媒層の厚みを均一に成形することができる。しかしながら、該触媒ロール圧着含浸法も、上述した浸漬コーティング法と同様、筒状ろ布をスラリー槽内の触媒スラリーに浸漬するため、筒状ろ布の外表面と内表面とで異なる触媒層を形成することができない。また、圧着により筒状ろ布繊維が損傷する恐れがあるとの問題があり、さらに、筒状ろ布の端部に実機装着用の金具が装着されている場合には、ローラによる圧着自体が困難である。

本発明は、上述したような従来技術の問題を解決するためになされた発明であって、筒状ろ布の外表面及び内表面で夫々形成する触媒層の種類や厚みを変えることができるとともに、触媒層の厚みのバラつきを抑えることのできるバグフィルタ製造装置を提供することを目的としている。

本発明は、上述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、
長尺の筒状ろ布の外表面及び内表面に触媒層が形成されてなるバグフィルタ製造装置において、
前記長尺の筒状ろ布を引き伸ばして筒柱状に保持する保持手段と、
筒柱状に保持された筒状ろ布の外周側に配置され、前記筒状ろ布の外表面に触媒スラリーを噴霧する第１スプレーノズルと、該第１スプレーノズルを前記筒状ろ布の軸方向に移動させる第１の移動手段と、
筒柱状に保持された筒状ろ布の内周側に配置され、前記筒状ろ布の内表面に触媒スラリーを噴霧する第２スプレーノズルと、該第２スプレーノズルを前記筒状ろ布の軸方向に移動させる第２の移動手段と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、保持手段によって長尺の筒状ろ布を筒柱状に保持した状態で、スプレーノズルによって筒状ろ布の外表面及び内表面に触媒スラリーを塗布することで、筒状ろ布の外表面及び内表面に触媒層を形成する。このため、従来の浸漬法と比べて、触媒層の厚みのバラつきを抑えることができる。また、筒状ろ布の外表面及び内表面を夫々異なるスプレーノズルによって噴霧するため、外表面と内表面とで触媒層の条件（触媒層の厚みや触媒の種類）を変えることも可能である。

上記発明において、前記筒状ろ布を筒柱状に保持された状態で軸方向に回転させる回転手段を備えていることが望ましい。
このような回転手段を備えていれば、第１スプレーノズル及び第２スプレーノズルを筒状ろ布の周方向に沿って移動させることなく、筒状ろ布の外表面及び内表面の全周に触媒スラリーを噴霧することができる。

また上記発明において、前記保持手段は、前記筒状ろ布の端部を筒状に保持した状態で前記筒状ろ布を吊り下げる垂下手段を含むことができる。
このような垂下手段を備えていれば、筒状ろ布の端部を筒状に保持した状態で筒状ろ布を垂直に吊り下げることで、筒状ろ布を筒柱状に保持することができる。

また上記発明において、前記保持手段は、前記筒状ろ布の内周側に挿入される筒柱状のリテーナを含むことができる。
このような筒柱状のリテーナを筒状ろ布の内周側に挿入することで、筒状ろ布を筒柱状に保持することができる。よって、筒状ろ布を筒柱状に保持したまま横向きに配置し、その外表面及び内表面に触媒スラリーを噴霧することができる。

また上記発明において、前記第１スプレーノズル及び前記第２スプレーノズルに対して夫々異なる種類の触媒スラリーが供給されるように構成することもできる。
このように構成されていれば、筒状ろ布の外表面及び内表面に対して異なる種類の触媒層を形成することができる。

本発明によれば、保持手段によって長尺の筒状ろ布を筒柱状に保持した状態で、スプレーノズルによって筒状ろ布の外表面及び内表面に触媒スラリーを塗布することで、筒状ろ布の外表面及び内表面に触媒層を形成するため、従来の浸漬法と比べて、触媒層の厚みのバラつきを抑えることができるバグフィルタ製造装置を提供することができる。また、筒状ろ布の外表面及び内表面を夫々異なるスプレーノズルによって噴霧するため、外表面と内表面とで触媒層の条件（触媒層の厚みや触媒の種類）を変えることができるバグフィルタ製造装置を提供することができる。

本発明のバグフィルタ製造装置を示した概要図である。 本発明の筒状ろ布を示した概略図である。 本発明のバグフィルタを示した図である。 本発明の別の実施形態のバグフィルタ製造装置を示した概要図である。 本発明の別の実施形態にかかるバグフィルタを示した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいてより詳細に説明する。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限り、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

図１は、本発明のバグフィルタ製造装置を示した概要図である。
図１に示したように、本発明のバグフィルタ製造装置１は、筒柱状に引き伸ばされた筒状ろ布６１の外周側に配置された第１スプレーノズル３０ａと、第１スプレーノズル３０ａを筒状ろ布６１の軸方向に移動させる移動レール３２ａ（第１の移動手段）を備えている。また、筒柱状に引き伸ばされた筒状ろ布６１の内周側に配置された第２スプレーノズル３０ｂと、第２スプレーノズル３０ｂを筒状ろ布６１の軸方向に移動させる移動レール３２ｂ（第２の移動手段）を備えている。

第１スプレーノズル３０ａは、スラリー配管１５ａを介して、触媒スラリーが貯留されているスラリータンク１０ａ及びパージ水が貯留されているパージ水タンク１４ａと接続されている。スラリータンク１０ａに貯留されている触媒スラリーは、圧力制御弁２４ａによってその供給圧力が制御され、またその一部がポンプ２２ａによって加圧されながら、第１スプレーノズル３０ａへと供給される。また、第１スプレーノズル３０ａは、エアー配管１７ａを介してコンプレッサー１２ａと接続されており、コンプレッサー１２ａから供給される高圧の圧縮空気によって、第１スプレーノズル３０ａから触媒スラリーが噴霧されるようになっている。なお、図中の符号１６ａ及び１８ａは三方弁、２０ａはフィルタ、２６ａ及び２８ａは圧力計である。また、パージ水は、スラリー配管の洗浄用および必要に応じて触媒スラリーの濃度調整用の水として使用される。

また、第２スプレーノズル３０ｂも、上述した第１スプレーノズル３０ａと同様に構成されている。
すなわち、第２スプレーノズル３０ｂは、スラリー配管１５ｂを介して、触媒スラリーが貯留されているスラリータンク１０ｂ及びパージ水が貯留されているパージ水タンク１４ｂと接続されている。スラリータンク１０ｂに貯留されている触媒スラリーは、圧力制御弁２４ｂによってその供給圧力が制御され、またその一部がポンプ２２ｂによって加圧されながら、第２スプレーノズル３０ｂへと供給される。また、第２スプレーノズル３０ｂは、エアー配管１７ｂを介してコンプレッサー１２ｂと接続されており、コンプレッサー１２ｂから供給される高圧の圧縮空気によって、第２スプレーノズル３０ｂから触媒スラリーが噴霧されるようになっている。なお、図中の符号１６ｂ及び１８ｂは三方弁、２０ｂはフィルタ、２６ｂ及び２８ｂは圧力計である。また、パージ水は、スラリー配管の洗浄用および必要に応じて触媒スラリーの濃度調整用の水として使用される。

図２は、本発明の筒状ろ布を示した概略図である。筒状ろ布６１は、筒状に形成された長尺の布であり、剛性を有さない柔軟な素材からなる。このため、自立して筒柱状を保持することができず、そのままでは外表面及び内表面に触媒スラリーを噴霧することができないことから、本発明のバグフィルタ製造装置１は、長尺の筒状ろ布６１を引き伸ばして筒柱状に保持する保持手段を備えている。本実施形態では、かかる保持手段として、筒状ろ布６１の端部に装着される環状リング５０と、該環状リング５０にワイヤなどを接続し、該環状リング５０を上にして筒状ろ布６１を垂直に吊り下げるクレーン装置５２とからなる垂下手段５４を備えている。

また、クレーン装置５２には不図示のモータ及び回転軸等からなる回転手段５８が設けられており、筒状ろ布６１を吊り下げて筒柱状に保持しまま、その軸方向に回転させることができるようになっている。したがって、図１の矢印Ｒで示したように、筒状ろ布６１がその軸方向を中心に回転することで、第１スプレーノズル及び第２スプレーノズルを筒状ろ布の周方向に沿って移動させることなく、筒状ろ布６１の外表面及び内表面の全周に触媒スラリーを噴霧することができる。

以上の構成による本発明のバグフィルタ製造装置１によれば、第１スプレーノズル３０ａ及び第２スプレーノズル３０ｂによって、筒状ろ布６１の外表面及び内表面に触媒スラリーを塗布することで、筒状ろ布６１の外表面及び内表面に触媒層を形成する。このため、従来の浸漬法によって形成されるバグフィルタと比べて、形成される触媒層の厚みのバラつきを抑えることができる。また、筒状ろ布６１の外表面及び内表面を夫々異なるスプレーノズルによって噴霧するため、外表面と内表面とで触媒層の条件（例えば、触媒層の厚みや触媒の種類）を変えることができる。

また特に、上述した実施形態のバグフィルタ製造装置１では、触媒スラリーが貯留されているスラリータンクとして、第１スプレーノズル３０ａに触媒スラリーを供給するスラリータンク１０ａと、第２スプレーノズル３０ｂに触媒スラリーを供給するスラリータンク１０ｂとを備えており、第１スプレーノズル３０ａ及び前記第２スプレーノズル３０ｂに対して夫々異なる種類の触媒スラリーを供給できるようになっている。したがって、例えば図３に示したように、筒状ろ布６１の外表面には耐Ｓ性触媒層６２、内表面には脱硝触媒層６３といった様に、外表面と内表面とで異なる触媒層が形成されたバグフィルタ６０を製造することができる。

次に、本発明のバグフィルタ製造装置１の別の実施形態について、図４及び図５を基に説明する。
図４は、本発明の別の実施形態のバグフィルタ製造装置を示した概要図、図５は、本発明の別の実施形態にかかるバグフィルタ６０を示した図である。なお、この別の実施形態のバグフィルタ製造装置１は、上述した実施形態と基本的には同様な構成であり、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図４に示した実施形態のバグフィルタ製造装置１は、筒状ろ布６１が筒柱状に保持された状態で横向きに配置されている点が上述した実施形態と異なっている。すなわち、本実施形態では、上述した実施形態のような筒状ろ布６１を吊り下げる垂下手段５４は備えておらず、その替わりに、図５に示したように、筒状ろ布６１の内周側に挿入される筒柱状のリテーナ６５を備えている。また、第１スプレーノズル３０ａ及び第２スプレーノズル３０ｂは、横向きに配置された筒状ろ布の軸方向（図中の水平方向）に延伸する移動レール３２ａ（第１の移動手段）及び移動レール３２ｂ（第２の移動手段）によって、筒状ろ布６１の軸方向に移動可能に構成されている。

リテーナ６５は、例えばメッシュ状または格子状に編まれた筒柱状の金網部材からなり、筒状ろ布６１と略同等の長さを有し、筒状ろ布６１の内周側に挿入されることで筒状ろ布６１の変形を防止する。このようなリテーナ６５が挿入された筒状ろ布６１は、横向きに配置されたとしても筒柱状に保持される。すなわち、本実施形態では、リテーナ６５が、上述した本発明の保持手段に相当する。また、このリテーナ６５によって筒柱状に保持されたまま横向きに配置された筒状ろ布６１は、不図示の回転手段によって、図５の矢印Ｒで示したように、その軸方向に回転されるようになっている。

また、上述したリテーナ６５に触媒を塗布することもできる。リテーナ６５に触媒を塗布することで、筒状ろ布６１を筒柱状に保持するとともに、バグフィルタ６０の排ガス浄化性能をより高めることが可能となる。

このような本実施形態のバグフィルタ製造装置１によれば、筒状ろ布６１を横向きにした状態で、その外表面及び内表面に触媒スラリーを噴霧することができるため、延長の長いバグフィルタ６０を製造する場合であっても、バグフィルタ製造装置１の高さを低く構成することができる。

また、吊り下げられた筒状ろ布６１に触媒スラリーを噴霧する場合には、液だれが生じる恐れがある。よって、吊り下げられた筒状ろ布６１に対して触媒スラリーを噴霧する場合は、その噴霧量を液だれが生じない程度に少なめに調整する必要があった。これに対して、本実施形態のバグフィルタ製造装置１では、筒状ろ布６１を横向きに配置しており、液だれが生じる恐れがないことから、噴霧する触媒スラリーを少なめに調整する必要がなく、噴霧時間の短縮化を図ることができる。

以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。

本発明は、ゴミ焼却炉や石炭焚きボイラ等の除塵装置に用いられるバグフィルタの製造装置として、好適に利用することができる。

１ バグフィルタ製造装置
１０ａ，１０ｂ スラリータンク
１２ａ，１２ｂ コンプレッサー
１４ａ，１４ｂ パージ水タンク
１５ａ，１５ｂ スラリー配管
１６ａ，１６ｂ 三方弁
１７ａ，１７ｂ エアー配管
１８ａ，１８ｂ 三方弁
２０ａ フィルタ
２２ａ，２２ｂ ポンプ
２４ａ，２４ｂ 流量制御弁
３０ａ 第１スプレーノズル
３０ｂ 第２スプレーノズル
３２ａ 移動レール（第１の移動手段）
３２ｂ 移動レール（第２の移動手段）
５０ 環状リング
５２ クレーン装置
５４ 垂下手段
６０ バグフィルタ
６１ 筒状ろ布
６２ 耐Ｓ性触媒層
６３ 脱硝触媒層
６５ リテーナ

Claims (2)

1. 長尺の筒状ろ布の外表面及び内表面に触媒層が形成されてなるバグフィルタを製造するためのバグフィルタ製造装置において、
   前記筒状ろ布の内周側に挿入される筒柱状のリテーナを含み、前記長尺の筒状ろ布を引き伸ばして筒柱状に保持する保持手段と、
   筒柱状に保持された筒状ろ布の外周側に配置され、前記筒状ろ布の軸方向に沿って延伸する第１移動レールと、前記第１移動レール上を移動可能な第１スプレーノズルと、
   筒柱状に保持された筒状ろ布の内周側に配置され、前記筒状ろ布の軸方向に沿って延伸する第２移動レールと、前記第２移動レール上を移動可能な第２スプレーノズルと、
   前記筒状ろ布を筒柱状に保持された状態で軸方向を中心に回転させる回転手段と、
   を備え、
   前記筒状ろ布が筒柱状に保持された状態で横向きに配置されるように構成されていることを特徴とするバグフィルタ製造装置。
2. 前記第１スプレーノズル及び前記第２スプレーノズルに対して夫々異なる種類の触媒スラリーが供給されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバグフィルタ製造装置。
   
   

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