JPH0155892B2

JPH0155892B2 -

Info

Publication number: JPH0155892B2
Application number: JP61311817A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Shibuya
Original assignee: KORENAGA SHOJI KK; UBE TOKUTO KK
Current assignee: KORENAGA SHOJI KK; UBE TOKUTO KK
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1989-11-28
Also published as: JPS63162028A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、石炭火力発電所等に使用される排煙
脱硝装置用固形触媒の摩耗防止方法に係り、より
詳細には、排煙脱硝装置用固形触媒の排煙中のフ
ライアツシユ（ばいじん）、原料等（以下、本明
細書においてフライアツシユという）による摩耗
を軽減するための排煙脱硝装置用固形触媒の摩耗
防止方法に関する。〔従来の技術〕現在、石炭火力発電所、製鉄所等で使用されて
いる排煙脱硝装置は、アンモニア接触還元法であ
つて、多くの場合、ハニカム状、板状あるいは円
筒状の固定触媒（第７〜９図参照）等を内装して
いる。しかし、該触媒は、排煙（通常、SO_X、
NO_X等の腐食性ガス）中のフライアツシユによ
り、３年程度の運転で、侵食を受けて摩耗した
り、その通路が塞がれたりして所定の脱硝性能
（触媒作用）を維持できなくなる。そこで、石炭
火力発電所、製鉄所等においては、排煙脱硝装置
の性能の回復を図るために、通常の手段として、
該触媒の一部または全部を交換している。しか
し、該触媒は、価格面においても高価であるた
め、安易に交換できないのが実情である。また、その他の対策として、排煙脱硝装置の運
転中に「スートブロー」を行つている。そして、
該「スートブロー」を行えば、その性能を回復で
きることが実証されている。しかし、その反面、
該「スートブロー」を実施した場合、触媒の摩耗
を助長・促進することに通じ、その結果として、
触媒の寿命を短くするおそれがあるという問題が
提起されている。そこで、近年では、排煙脱硝装置用固形触媒の
摩耗は排煙（ガス）の入口端面側から始まり、順
次、出口側に進行して行き、換言すれば、該入口
端面側より削られる状態で進行し、該入口端面に
固形触媒の摩耗を防止する手段を講じることがで
きれば、該触媒の他の部分の摩耗は殆ど生じない
ということに着目し、排煙脱硝装置用固形触媒の
ガス入口端面にコロイダルシリカ（コロイドケイ
酸）等の無機質バインダーよりなる硬化材を配設
することが提案されている（実開昭57−131837号
公報参照）。そして、この方法によれば、その寿命を、より
向上させ得るという利点を有している。〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながら、上述した従来例の場合、次ぎの
ような問題がある。すなわち、耐摩耗性が十分でない。これは、コロイド溶液（コロイド粒子を含む
分散系）よりなるコロイダルシリカを硬化材と
するためと考えられる。製造に手間どる。これは、基材に直接、硬化剤を塗布等の手段
でもつて配設・焼成する必要があることによ
る。そこで、本発明者は、以上の点を研究検討し、
かかる問題は、耐摩耗性材として、粒径が極度
に小さいコロイド粒子を用いていること、基材
に直接、硬化材を配設する必要がこと、の二点に
あることを知り得た。そして、以上の二点は、コロイド粒子より大き
い粒子を採用すると共に触媒の入口端面に直接配
設することで解決できると考えられる。しかし、
かかる構成にした場合、耐摩耗性材と無機質バイ
ンダーとの混合が十分でなく、また、製造（焼成
工程）時に、硬化材が分離する等の問題が認めら
れる。本発明は、以上の点に鑑みて創案したものであ
つて、その目的とする処は、排煙脱硝装置用固形
触媒の排煙中のフライアツシユによる摩耗を、よ
り軽減すると共に、その製造手数を複雑にするこ
となく得られるようにした排煙脱硝装置用固形触
媒の摩耗防止方法を提供することにある。〔目的を達成するための手段〕そして、上記目的を達成するための手段として
の、本発明の排煙脱硝装置用固形触媒の摩耗防止
方法は、排煙脱硝装置用固形触媒のガス入口端面
に、セラミツクス等の粒径が100〜1000μ程度の
大きさの粒状体または粉状体よりなる耐摩耗性材
を、無機質顔料と耐熱樹脂と酸化防止剤および溶
剤を含有する耐食性・耐熱性接着剤に65〜75％：
35〜25％の割合で混合して糊状またはパテ状にし
て得た耐摩材を、コーテイング処理または積層等
することにより配設し、耐摩耗性を付与させるよ
うにした構成よりなる。ここで、上記構成において、通常、耐食性・耐
熱性接着剤としては、無機質顔料と耐熱樹脂と酸
化防止剤および溶剤とを、50〜55％：30〜35％：
0.5〜１％：10〜15％の割合で混合してなるもの
を用いている。〔作用〕そして、上記構成に基づく本発明の排煙脱硝装
置用固形触媒の摩耗防止方法によれば、排煙脱硝
装置の排煙（ガス）通過通路中に内装された該通
路に沿つて孔を有するハニカム状、板状、円筒状
の触媒のガス入口端面にコーテイング処理等して
配設する耐摩材が、コロイド粒子より大きい100
〜1000μ程度の大きさの粒状体または粉状体より
なる耐摩耗性材を、耐食性・耐熱性接着剤に混合
させているので、その耐摩耗性を向上させ、また
耐食性・耐熱性接着材が、無機質顔料と耐熱樹脂
と酸化防止剤および溶剤を含有するものとしてい
るので、上記耐摩耗性材との混合状態を向上させ
ると共に、触媒との接着力を向上させるように作
用する。〔実施例〕以下、図面を参照しながら、本発明方法を具体
化した実施例について説明する。ここに、第１〜３図は、本発明の排煙脱硝装置
用固形触媒の摩耗防止方法を具体化した触媒の一
実施例であつて、第１図は斜視図、第２図は平面
図、第３図は第２図Ａ−Ａ端面図である。本実施例における排煙脱硝装置用固形触媒１
は、第１図に示すように、ハニカム状の触媒であ
つて、排煙脱硝装置のガス通路に内装された状態
で、ガス入口端面２に耐摩材をコーテイングした
被覆層３を配設した構成よりなる。そして、従来
の触媒１のガス入口端面２に耐摩材をコーテイン
グ処理することにより、触媒１に耐摩耗性を付与
するようにしたものである。ここで、耐摩材としては、粒径が200〜500μ程
度のセラミツクス粉末よりなる耐摩耗性材と、セ
ラミツクスコートSPF1005（セラミツクスコート
(株)）の商標名で販売されている耐食性・耐熱性防
食材（耐食性・耐熱性接着材）とを65〜75％：35
〜25％の割合で混合して糊状またはパテ状にした
耐摩材を用いている。ここで、耐防食材を用いた
のは、この防食材が実験により接着性が認められ
たことに基づいている。なお、この防食材は、無
機質顔料（50〜55％程度）、耐熱樹脂（30〜35％
程度）、酸化防止剤（0.5〜１％程度）、溶剤（10
〜15％程度）を含有成分として有する防食材であ
る。しかし、耐食性・耐熱性接着材としては、上
記の防食材の他に、該防食材と同程度もしくはそ
れ以上の性能を備え、かつ耐食性、耐熱性、接着
力を備え、バインダーとして用いることができる
ものであれば、他の種類のものを用いてもよい。
また、セラミツクス粉末（粒状体、粉状体等）と
しては、他の粒径（100〜1000μ程度の粒径）よ
りなるものを用いてもよい。なお、耐摩耗性材と
耐食性・耐熱性接着材との混合割合を65〜75％：
35〜25％としたのは、実験した結果得られた割合
であつて、最も好ましい割合であるが、必要に応
じて多少変更してもよい。そして、耐摩材による被覆層３は、そのコーテ
イング厚みｔが、200〜700μ程度としている。こ
れは、実験の結果、より好ましい厚みとして認め
られた数値である。しかし、他の厚みとしてもよ
い。なお、耐摩材をコーテイング処理するにあたつ
て、耐摩材が触媒１のガス流路４の下流方向（触
媒内部）に流入したり（第４図参照）、耐摩材が
触媒１のガス入口端面２により大きくはみ出し
て、ガス流路４を狭めたり（第５図参照）、また
ガス流路４を塞いだり（第６図参照）することが
ないようにすることが肝要である。これは、耐摩
材が触媒１のガス流路４に流れ込み、触媒壁面６
を覆うと、触媒１の作用有効面積が小さくなり、
また触媒１の入口端面２におけるガス流路４を狭
めたり、あるいは塞いでしまうと該ガス（排煙）
とが効率的に接触できなくなり、結果として脱硝
性能が低下するのを防止するためである。そして、上記構成とした触媒１は、排煙脱硝装
置の排煙（ガス）通過通路中に内装された該通路
に沿つて内装することにより、まず、排煙は触媒
１の入口に接触すると共にガス流路４に沿つて触
媒１の後流側７に流れ、そのガス流路４を形成す
る触媒壁面６によつて接触・脱硝されるが、その
中に含まれるフライアツシユは、ただの排煙（ガ
ス）と異なり、入口側に配設されている耐摩材に
よる被覆層３に一部が衝突すると共に削るように
作用する。しかし、衝突する入口端面は削られ易
い触媒でなく、耐摩材による被覆層３で形成され
ているので摩耗が軽減できるように作用する。また、該耐摩材による被覆層３に衝突した後、
触媒１のガス流路４に流入したフライアツシユを
含む排煙（ガス）は触媒１の後流側７に流れるよ
うに作用する。次ぎに、上述した実施例による触媒の作用・効
果を確認するために耐熱試験および耐摩試験を行
つた結果を以下に説明する。〔耐熱試験〕 −試験方法− 炉内で、本実施例による触媒（以下、本実施例
触媒という）と、通常の耐摩性接着材（ここで
は、セラミツクボンド3711（スリーボンド社）を
用いた）を配設した触媒（以下、比較例触媒とい
う）とを、それぞれ常温と、400℃の高温とで、
繰り返し加熱した後、該炉より取り出した直後の
高温状態で硬度試験を行つた。 ●常温加熱 10時間 ●400℃の高温加熱 10時間 ●繰り返し回数 30回 −試験結果− 炉より取り出した直後の高温状態で硬度試験の
結果、本実施例触媒は触媒と該耐摩材とが馴染ん
だ状態にあつて、脆さは認められなかつたのに対
し、比較例触媒は硬度試験をする前に耐摩材が剥
離していた。また剥離しないものについては脆さ
が認められ、長期間の使用に耐えないことが分か
つた。〔耐摩試験〕 −試験方法− 本実施例触媒と、本実施例処理をしていない触
媒（以下、未処理触媒という）のそれぞれについ
て、粒径が、100〜300μ程度の微粉砂による一定
圧力下で行うサンドブラスト法を用いて、その摩
耗量を検出することにより行つた。 ●加熱温度 400℃ ●加熱時間５時間 ●サンドブラスト時間５時間 ●サンドブラスト気流速度 150〜250ｍ／ｓ −試験結果− 本実施例触媒は、殆ど摩耗が認められなかつた
のに対し、未処理触媒は、摩耗厚さが最大５mmに
も達していた。〔耐摩試験〕 −試験方法− 本実施例触媒と、本実施例処理をしていない触
媒（以下、未処理触媒という）のそれぞれについ
て、研摩機（軸付ホイール・真鍮製、紙ホイ
ール製）による摩耗量を検出することにより行つ
た。 ●回転数 2500回 −試験結果− 軸付ホイール・真鍮製の場合

【表】紙ホイール製の場合

〔稼働試験〕

本実施例触媒を排煙脱硝装置のガス通路中に４
月間内装し、その高温ガス環境下において、触媒
性能試験を行つた処、以上は全く認められなかつ
た。以上の試験結果より、本発明方法を具体化した
本実施例による触媒は、脱硝性能においても十分
な性能を保持し、かつ耐熱性、耐摩耗性を備えた
ものであることが確認できた。ところで、上述した実施例においては、本発明
を具体化する固形触媒として、ハニカム状の固形
触媒で説明したが、板状の触媒（第８図参照）あ
るいは円筒状の触媒（第９図参照）にも具体化で
きるものである。また、上述した実施例においては、耐摩材を触
媒のガス入口端面への配設する手段としてコーテ
イング処理によるもので説明したが、また、他の
手段によつて耐摩材を配設（例えば、多層配設・
塗布、コーテイング等その他）するようにした構
成であつてもよい。さらに、前述した実施例においては、耐摩耗性
材として、セラミツクス粉末を用いたが、これに
限られるものでなく、例えば、各種金属粉体・粒
体、砂等を用いてもよく、また耐熱性接着材とし
ては、該耐摩耗性材と混合し易く、かつ触媒と馴
染み易い接着性材であれば、他のものを用いるこ
とができる。また、本実施例による方法は、触媒
のガス入口端面の全面でなく、必要に応じて該固
形触媒の該端面の一部に施すようにした構成とす
るようにしてもよい。なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のでなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で変
形実施できるものを含む。〔発明の効果〕以上の記載より明らかなように、本発明の排煙
脱硝装置用固形触媒の摩耗防止方法によれば、触
媒のガス入口端面にコーテイング処理等して配設
する耐摩材が、コロイド粒子より大きい100〜
1000μ程度の大きさの粒状体または粉状体よりな
る耐摩耗性材を、耐食性・耐熱性接着剤に混合さ
せているので、その耐摩耗性を向上させ、また耐
食性・耐熱性接着剤が、無機質顔料と耐熱樹脂と
酸化防止剤および溶剤を含有するものとしている
ので、上記耐摩耗性材との混合状態を向上させる
と共に、触媒との接着力を向上させることがてき
るという効果を有する。また、本発明の排煙脱硝装置用固形触媒の摩耗
防止方法によれば、耐摩耗性を保持した状態で、
その接着性を向上させているので、触媒の上方向
より施工でき、既設の触媒についても容易に本発
明方法を具体化できるという効果を有する。従つて、本発明によれば、排煙脱硝装置用固形
触媒の排煙中のフライアツシユによる摩耗を、よ
り軽減すると共に、その製造手数を複雑にするこ
となく得られるようにした排煙脱硝装置用固形触
媒の摩耗防止方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発明の排煙脱硝装置用固形触
媒の摩耗防止方法を具体化した触媒の一実施例で
あつて、第１図は斜視図、第２図は平面図、第３
図は第２図Ａ−Ａ端面図、第４〜６図は耐摩材の
悪い配設状態を示す説明図、第７〜９図は触媒の
他の実施例の斜視図である。１……触媒、２……触媒のガス入口端面、３…
…耐摩材よりなる被覆層。

Claims

【特許請求の範囲】１排煙脱硝装置用固形触媒のガス入口端面に、
セラミツクス等の粒径が100〜1000μ程度の大き
さの粒状体または粉状体よりなる耐摩耗性材を、
無機質顔料と耐熱樹脂と酸化防止剤および溶剤を
含有する耐食性・耐熱性接着剤に65〜75％：35〜
25％の割合で混合して糊状またはパテ状にして得
た耐摩材を、コーテイング処理または積層等する
ことにより配設し、耐摩耗性を付与させるように
したことを特徴とする排煙脱硝装置用固形触媒の
摩耗防止方法。２耐食性・耐熱性接着剤として、無機質顔料と
耐熱樹脂と酸化防止剤および溶剤とを、50〜55
％：30〜35％：0.5〜１％：10〜15％の割合で混
合してなるものを用いている特許請求の範囲第１
項に記載の排煙脱硝装置用固形触媒の摩耗防止方
法。