JPS63162028A - 排煙脱硝装置用固形触媒の摩耗防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ッシュ（ばいじ
ん）、原料等（以下、本明細書においてフライアッシュ
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。

〔発明の技術的背景〕

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って、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，、Ｎ。

８等の腐食性ガス）中のフライアッシュにより、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」を行っている。そして、咳「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、本発明者は、上述した点に対処し、種々研究検
討した結果、排煙脱硝装置用固形触媒の摩耗は排煙（ガ
ス）の入口端面倒から始まり、順次、出口側に進行して
行き、換言すれば、該入口端面倒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
じないということを見出した。また、該端面をガス流路
を保持した状態で他の材質よりなるもので覆った場合、
その触媒性能に幾分変化があるものの問題となるほどの
差が認められないということも見出した。

本発明は、以上の点に鑑みて創案したものであって、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
フライアッシュによる摩耗を軽減することができる排煙
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、セラミックス等の
粒状体または粉状体（粒状体または粉状体とは、小片状
体も含む概念である）よりなる耐摩耗性材と、耐食性・
耐熱性接着剤とを含有する耐摩材をコーティング処理ま
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、耐摩耗性材として、
粒径が１００〜１０００μ程度の粒状体または粉状体を
用い、また耐摩材はガス入口側端面に、厚みが２００〜
２０００μ程度、コーティング処理または積層等して配
設するようにした構成としている。

〔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っ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ィン
グ処理等して配設した耐摩材によって、排煙中のフライ
アッシュが触媒のガス入口側端面への接触を排除され、
該触媒の摩耗が軽減されるように作用する。

以上のように、本発明の排煙脱硝装置用固形触媒の摩耗
防止方法は、排煙脱硝装置用固形触媒のガス入口側端面
に耐摩材を所定厚み配設し、該触媒の入口端面に直接、
フライアッシュの接触するのを防止するようにした点に
、格別な作用を有し、排煙脱硝装置の運転中に「スート
ブロー」を実施した場合であっても、その触媒の摩耗を
助長することが軽減できるという格別な効果を有する方
法である。

〔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って
、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って、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
摩材をコーティングした被覆層３を配設した構成よりな
る。そして、従来の触媒１のガス人口端面２に耐摩材を
コーティ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
のセラミックス粉末よりなる耐摩耗性材と、セラミック
スコート５ＰＦ１００５　　（セラミノクスコート■）
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、該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）を含育成分として
有する防食材である。しかし、耐食性・耐熱性接着剤と
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、セラミッ
クス粉末（粒状体、粉状体等）としては、他の粒径より
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って、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、そのコーティング厚
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、これより厚くても、また薄くしてもよい。

なお、耐摩材をコーティング処理するにあたって、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のガス人口端面
２により太き（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って内装す
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に沿って触媒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によって接触・脱硝さ
れるが、その中に含まれるフライアッシュは、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、衝突する入口端面ば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ッシュを含む排煙（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った結果を以下
に説明する。

〔耐熱試験〕

一試験方法一 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、セラミックボ
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った。

・常温加熱　　　　　　　１０時間 ・４００℃の高温加熱　　１０時間 ・繰り返し回数　　　　　３０回 一試験結果一 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咳耐摩材とが馴染んだ状態にあって
、脆さは認められなかったのに対し、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
いことが分かった。

〔耐摩試験■〕

−試験方法一 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、１
００〜３００μ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
より行った。

・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 −試験結果一 本実施例触媒は、殆ど摩耗が認められなかったのに対し
、未処理触媒は、摩耗厚さが最大５鶴にも達していた。

〔耐摩試験■〕

一試験方法一 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、■祇ホイール製）による摩耗量
を検出することにより行った。

回転数　　　　　　　２５００回 一試験結果一 軸付ホイール・真鍮製の場合 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、触媒性能試験を行っ
た処、以上は全く認められなかった。

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ィング処理によ
るもので説明したが、また、他の手段によって耐摩材を
配役（例えば、多層配設・塗布、コーティング等その他
）するようにした構成であってもよい。

さらに、前述した実施例においては、耐摩耗性材として
、セラミッ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（、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、該触媒のガス入口
端面に耐摩材を配設し、該触媒のガス入口端面に排煙中
のフライアッシュが接触・衝突するのを排除したので、
フライアッシュによる触媒の削り現象が解消でき、その
脱硝性能を保持した状態で、その寿命を延ばすことがで
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、触媒の上方向より施工できるので、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。

従って、本発明の排煙脱硝装置用触媒の摩耗防止方法に
よれば、例えば、既設の触媒に本発明方法を具体化する
ことにより、触媒の摩耗を著しく軽減でき、しかも触媒
費の節減、設備稼働率の向上環が期待できるという効果
を有する。

【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って、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 特　許　出願人　株式会社宇部特塗 是永商事株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）排煙脱硝装置用固形触媒のガス入口端面に、セラ
   ミックス等の粒状体または粉状体よりなる耐摩耗性材と
   、耐食性・耐熱性接着剤とを含有する耐摩材をコーティ
   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. （２）耐摩耗性材として、粒径が１００〜１０００μ程
   度の粒状体または粉状体を用いた特許請求の範囲第１項
   に記載の排煙脱硝装置用固形触媒の摩耗防止方法。
3. （３）耐摩材をガス入口側端面に、厚みが２００〜２０
   ００μ程度、コーティング処理または積層等した特許請
   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。