KR101844362B1 - 탈질 촉매의 재생 방법 - Google Patents

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후미히로 미야케
유이치로 모리자네
히로유키 카가와
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쥬코쿠 덴료쿠 가부시키 가이샤
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Abstract

탈질 촉매로 이루어지는 피연삭 부재의 일단부에, 당해 피연삭 부재의 단면적보다 큰 단면적의 확장 개방부를 구비하는 상류 고정 부재(10)를 연결하는 한편, 상기 피연삭 부재의 타단부에, 당해 피연삭 부재와의 연결측 끝부로부터 소정 치수만 일정 단면적의 유로를 구비하는 하류 고정 부재(20)를 연결하고, 상기 상류 고정 부재의 상류측에는, 연삭재와 기체를 혼합하는 혼합부(40)를 상기 확장 개방부보다 작은 단면적의 유로를 갖는 연결 부재로 연결함과 아울러 상기 확장 개방부의 안쪽의 상기 피연삭 부재측에 소정 눈크기의 스크린 부재를 배치하고, 한편, 상기 하류 고정 부재의 상기 연결 부재의 하류측에는, 상기 피연삭 부재의 관통구멍을 통과한 연삭재와 당해 연삭재에 의해 연삭된 피연삭물을 분리하는 분급부(70)와, 이 분급부를 통하여 상기 혼합부의 기체를 흡인하는 집진부(80)를 연결하고, 상기 집진부에 의한 흡인에 의해, 상기 혼합부에서의 상기 기체에 혼합된 연삭재를 상기 상류 고정 부재에 보내고, 상기 확장 개방부에서 유속을 저하시켜 상기 기체와 연삭재의 혼합물을 일시적으로 체류시킨 후, 당해 혼합물을 상기 탈질 촉매의 관통구멍 및 상기 하류 고정 부재를 통과시켜 당해 관통로의 내벽을 연삭하고, 그 후에 상기 분급부를 통하여 상기 집진부에서 집진한다.

Description

탈질 촉매의 재생 방법{METHOD FOR REGENERATING DENITRIFICATION CATALYST}
본 발명은 화력 발전소 등의 배연탈질 장치에서 사용되는 탈질 촉매의 재생 방법에 관한 것이다.
종래, 석유, 석탄, 가스 등을 연료로 한 화력 발전소의 보일러 및 각종 대형 보일러, 그 밖의 폐기물 소각 장치 등에는 배연탈질 장치가 설치되어 있고, 배연탈질 장치에는 복수층의 탈질 촉매가 내장되어 있다.
탈질 촉매로서는, 일반적으로는, 담체로서 TiO2 등, 활성 성분으로서 V2O5 등을 사용하고, 조촉매 성분으로서 텅스텐이나 몰리브데넘의 산화물이 첨가된 것으로, VOx-WOy-TiO2나 VOx-MoOy-TiO2와 같은 복합 산화물의 형태의 것이 사용되고 있다.
또한 촉매 형상으로서는, 일반적으로는, 허니컴 타입이나 판 형상 타입이 사용되고 있다. 허니컴 타입에는, 기재로 허니컴 형상을 제조한 후, 촉매 성분을 코팅한 코트형, 기재에 촉매 성분을 혼련하여 성형한 혼련형, 허니컴 형상의 기재에 촉매 성분을 함침시킨 함침형 등이 있다. 판 형상의 것이란 심금 또는 세라믹스에 촉매 성분을 코팅한 것이다.
어찌했든, 이러한 탈질 촉매의 사용을 계속해 가면, 촉매 표면 및 내부에 촉매 성능을 열화시키는 물질(이하, 열화 물질이라고 함)이 부착 또는 용해됨으로써, 촉매 성능이 저하되어 간다고 하는 문제가 있다.
그래서, 종래부터, 탈질 촉매의 재생 방법이 여러 가지 검토되어 있다.
예를 들면, 마모제에 의해 배기 가스 통로 내면을 연마하는 방법(특허문헌 1 참조), 열화된 탈질 촉매의 표면 부분을 깎아낸 새로운 촉매 활성면을 출현시키는 방법(특허문헌 2 참조), 미립체를 동반한 기체를 관통구멍에 통과시켜 이물을 제거하는 방법(특허문헌 3 참조) 등, 물리적으로 열화 부위나 이물을 제거하여 활성면을 출현시키는 방법이 검토되었다.
일본 특개 평1-119343호 공보 일본 특개 평4-197451호 공보 일본 특개 평7-116523호 공보
그렇지만, 물리적으로 연삭 등을 하는 방법은 작업이 번잡하거나, 재생 작업에 의해 탈질 촉매 자체가 갈라지거나 파괴되거나 한다고 하는 문제가 있다. 또한 유로의 흐름 방향에 걸쳐 균일하게 연삭할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여, 탈질 촉매를 파괴하지 않고, 내벽을 균일하게 연삭하여 재생하는 탈질 촉매의 재생 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 제 1 태양은, 탈질 촉매로 이루어지는 피연삭 부재의 일단부에, 당해 피연삭 부재의 단면적보다 큰 단면적의 확장 개방부를 구비하는 상류 고정 부재를 연결하는 한편, 상기 피연삭 부재의 타단부에, 당해 피연삭 부재와의 연결측 끝부로부터 소정 치수만큼 일정 단면적의 유로를 구비하는 하류 고정 부재를 연결하고, 상기 상류 고정 부재의 상류측에는, 연삭재와 기체를 혼합하는 혼합부를 상기 확장 개방부보다 작은 단면적의 유로를 갖는 연결 부재로 연결함과 아울러 상기 확장 개방부의 안쪽의 상기 피연삭 부재측에 소정의 눈크기의 스크린 부재를 배치하고, 한편, 상기 하류 고정 부재의 상기 연결 부재의 하류측에는, 상기 피연삭 부재의 관통구멍을 통과한 연삭재와 당해 연삭재에 의해 연삭된 피연삭물을 분리하는 분급부와, 이 분급부를 통하여 상기 혼합부의 기체를 흡인하는 집진부를 연결하고, 상기 집진부에 의한 흡인에 의해, 상기 혼합부로부터의 상기 기체에 혼합된 연삭재를 상기 상류 고정 부재에 보내고, 상기 확장 개방부에서 유속을 저하시켜 상기 기체와 연삭재의 혼합물을 일시적으로 체류시킨 후, 당해 혼합물을 상기 탈질 촉매의 관통구멍 및 상기 하류 고정 부재를 통과시켜 당해 관통로의 내벽을 연삭하고, 그 후에 상기 분급부를 통하여 상기 집진부에서 집진하는 것을 특징으로 하는 탈질 촉매의 재생 방법에 있다.
이러한 제 1 태양에서는, 연삭재와 기체의 혼합물은 탈질 촉매의 상류측의 상류 고정 부재의 확장 개방부 내에서 유속이 저하되어 일시적으로 체류한 상태가 되고, 또한 스크린 부재를 통과할 때에 감속됨과 아울러 분산되어, 하류측의 일정 단면적의 유로를 소정 치수만 갖는 하류 고정 부재를 통한 흡인력에 의해 탈질 촉매의 관통구멍 내에 보내지므로, 탈질 촉매의 끝면을 파괴하지 않고 또한 중심부로부터 주연부에 배치되는 모든 관통구멍에 균일하게 또한 동일한 유속으로 안정하게 연삭재를 통과시켜 보낼 수 있어, 관통구멍 내의 내벽의 균일한 연삭이 가능하게 된다.
본 발명의 제 2 태양은, 제 1 태양에 기재된 탈질 촉매의 재생 방법에 있어서, 상기 하류 고정 부재의 상기 분급부측에는 유로의 중앙부의 흐름을 규제하는 규제 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 탈질 촉매의 재생 방법에 있다.
이러한 제 2 태양에서는, 하류 고정 부재 내의 직경 방향 중앙부의 유속이 규제 부재에 의해 저감되므로, 탈질 촉매의 중심부로부터 주연부에 배치되는 모든 관통구멍에 더욱 균일하고 또한 동일한 유속으로 안정하게 연삭재를 통과시켜 보낼 수 있어, 관통구멍 내의 내벽의 더욱 균일한 연삭이 가능하게 된다.
본 발명의 제 3 태양은, 제 1 또는 2의 태양에 기재된 탈질 촉매의 재생 방법에 있어서, 상기 피연삭 부재는 탈질 촉매의 외주에 더미 셀을 배치한 것인 것을 특징으로 하는 탈질 촉매의 재생 방법에 있다.
이러한 제 3 태양에서는, 유속이 저감되는 경향을 배제할 수 없는 흐름의 주연부에 더미 셀을 배치하여 보다 균일한 흐름인 중앙부만에서 연삭을 행하므로, 보다 균일한 연삭이 가능하게 된다.
본 발명의 제 4 태양은, 제 1∼3 중 어느 하나의 1개의 태양에 기재된 탈질 촉매의 재생 방법에 있어서, 상기 피연삭 부재를 세워 설치한 상태로 유지하고 당해 피연삭 부재의 하단부를 상기 상류 고정 부재로 고정함과 아울러, 상단부를 상기 하류 고정 부재로 고정하는 것을 특징으로 하는 탈질 촉매의 재생 방법에 있다.
이러한 제 4 태양에서는, 탈질 촉매를 세워 설치한 상태에서 연삭하므로, 모든 관통구멍에 대하여 보다 균일한 연삭이 가능하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 탈질 촉매의 재생 방법에 의하면, 탈질 촉매의 끝면을 파괴하지 않고 또한 중심부로부터 주연부에 배치되는 모든 관통구멍에 균일하게 또한 동일한 유속으로 안정하게 연삭재를 통과시켜 보낼 수 있어, 관통구멍 내의 내벽의 균일한 연삭이 가능하게 되어, 균일한 재생을 할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 탈질 촉매의 재생 방법을 실시하는 연삭 장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 주요부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태 2에 따른 탈질 촉매의 재생 방법을 실시하는 연삭 장치의 주요부 단면도를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 3의 피연삭 부재의 횡단면도이다.
도 5는 실시예 1의 시험결과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시예 2의 시험결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 비교예 1의 시험결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 비교예 2의 시험결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 실시예 3의 시험결과를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명을 1 실시형태에 기초하여 설명한다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서 사용하는 연삭 장치의 개략적인 구성을 도 1에, 그 주요부 단면을 도 2에 각각 나타낸다.
이들 도면에 도시하는 바와 같이, 피연삭 부재인, 배연탈질 장치 등에서 사용된 탈질 촉매(1)는 상류 고정 부재(10)와 하류 고정 부재(20) 사이에 세워 설치한 상태에서 고정되고, 상류 고정 부재(10)에는 상류측 연결 부재(30)를 통하여 혼합부(40)가 접속되고, 혼합부(40)에는 컴프레서(50)가 접속되어 있다. 한편, 하류 고정 부재(20)에는, 하류측 연결 부재(60)를 통하여 분급부(70)가 접속되고, 분급부(70)에는 집진부(80)가 접속되어 있다.
상류 고정 부재(10)는 탈질 촉매(1)의 하단부를 고정하는 고정부(11)를 구비한다. 고정부(11)는 탈질 촉매(1)와 동등한 단면적을 가지고 있고, 이 고정부(11)의 상류측에 연속하여 단면적이 크게 넓혀진 확장 개방부(12)를 구비하고, 확장 개방부(12)의 상류측은 단면적이 서서히 작아지는 테이퍼부(13)를 갖고, 또한, 테이퍼부(13)에 연속하여 테이퍼부(13)의 작은 측의 단면적과 동등한 단면적을 갖는 연결부(14)를 구비한다. 그리고, 연결부(14)에는, 상류측 연결 부재(30)의 일단이 연결되고, 상류측 연결 부재(30)의 타단부에는 혼합부(40)의 배출구가 접속되어 있다. 또한, 상류 고정 부재(10)의 각 유로의 단면 형상은 직사각형이어도 원형이어도 되고, 부위에 따라 상이해도 된다.
또한 상류 고정 부재(10)의 안쪽에는, 소정 눈크기를 갖는 스크린 부재(15)가 배치되어 있다. 스크린 부재(15)는 소정의 눈크기를 갖는 메시로 이루어지고, 확장 개방부(12)의 안쪽의 탈질 촉매(1)측에 배치되며, 상류측 연결 부재(30)로부터 확장 개방부(12) 내로의 흐름을 가로막도록 배치되어 있다.
또한, 확장 개방부(12)의 내방에서 고정부(11)측에는, 확장 개방부(12)로부터 고정부(11)로의 흐름을 정류하는 원추 형상 또는 사각추 형상의 테이퍼부를 형성하는 정류판(16)이 설치되어 있다.
하류 고정 부재(20)는 탈질 촉매(1)의 상단부를 고정하는 고정부(21)를 구비하고, 고정부(21)로부터 소정 치수만큼 일정 단면적의 유로를 형성하는 직관부(22)를 구비하고, 그 후에 단면적을 서서히 작게 한 테이퍼부(23)와, 거기에 연속되는 연결부(24)를 구비하고, 연결부(24)에는 하류측 연결 부재(60)가 접속되어 있다.
또한 하류 고정 부재(20)의 분급부(70)측, 구체적으로는, 하류 고정 부재(20)의 직관부(22) 내에는 유로의 중앙부의 흐름을 규제하는 규제 부재(25)가 설치되어 있다. 규제 부재(25)의 배치 위치는 유로의 흐름이 가장 빠른 중앙부이면 흐름 방향의 위치에 한정되지 않고, 직관부(22)의 테이퍼부(23)측이어도 탈질 촉매(1)측이어도 되며, 테이퍼부(23)와 직관부(22)의 경계이어도 된다. 규제 부재(25)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 흐름의 중앙부를 규제하는 것이기 때문에, 탈질 촉매(1)의 단면 형상과 유사한 형상이 바람직하고, 또한 흐름을 완전히 차단하는 것이어도, 흐름의 대부분을 차단하지만 일부 통과시키는 메시 부재와 같은 것이어도 된다.
혼합부(40)는 중앙부에 대략 깔때기 형상의 공간(41)을 갖고, 상방에 외부의 공기를 흡입하는 외기 흡입구(42)를 갖는다. 또한 대략 깔때기 형상의 공간의 하부는 밀폐된 상태에서 상류측 연결 부재(30)와 연결되어 있다. 또한 혼합부(40)의 내부에는, 샌드 블라스트 건(44)이 내부에 복수대, 예를 들면, 4∼10대, 본 실시형태에서는 6대 구비되어 있고, 샌드 블라스트 건(44)의 분사구는 대략 깔때기 형상의 공간(41)의 하부의 경사면 방향으로 각각 향해져 있다. 이 샌드 블라스트 건(44)에는, 에어 레귤레이터(46)를 통하여 컴프레서(50)가 접속됨과 아울러, 연삭재 호스(48)가 접속되어 있다. 그리고, 샌드 블라스트 건(44)을 작동시키면, 컴프레서(50)로부터 공급된 압축 공기가 에어 레귤레이터(46)로 원하는 압력으로 조정되어, 샌드 블라스트 건(44)에 공급되고, 이것에 의해, 이젝터 효과가 발생하여, 분급부(70)로부터 연삭재가 공급된다. 그리고, 샌드 블라스트 건(44)의 내부에서 연삭재와 압축공기가 균일하게 혼합된 상태에서 혼합부(40)의 내부에 분사되고, 분사된 연삭재를 포함하는 압축공기는 외기 흡입구(42)로부터 흡입된 외기와 혼합되어 상류측 연결 부재(30)를 통하여 상류 고정 부재(10)에 반송되게 된다.
분급부(70)는 공지의 사이클론 분급기이며, 혼합부(40)보다도 높은 위치에 배치되어 있다. 이 분급부(70)는 하류측 연결 부재(60)를 통하여 하류 고정 부재(20)와 접속되고, 반송 파이프(72)를 통하여 집진부(80)와, 연삭재 호스(48)를 통하여 샌드 블라스트 건(44)과 각각 밀폐된 상태로 연결되어 있다.
하류측 연결 부재(60)를 통하여 분급부(70)에 반송된 연삭재 및 연삭된 분진을 포함하는 공기는, 분급부(70)에 의해, 연삭재와, 분진을 포함하는 공기로 분리된다. 분리된 연삭재는 자중에 의해 분급부(70)의 하부에 낙하하여 퇴적되고, 연삭재 호스(48)를 통하여 다시 샌드 블라스트 건(44)에 공급되게 된다. 이 때, 연삭재 호스(48)의 분급부(70)측은 연삭재 호스(48)의 샌드 블라스트 건(44)측보다도 높은 위치에 있기 때문에, 샌드 블라스트 건(44)에 연삭재를 공급할 때, 컴프레서(50)로부터의 압축공기의 압력이 작아도 이젝터 효과를 충분히 이용할 수 있다. 또한, 이 연삭재 호스(48)는 가능한 한 짧고, 느슨함이 없는 상태로 부착하는 것이 바람직하다. 이렇게 함에 따라, 이젝터 효과를 보다 유효하게 활용할 수 있다. 한편, 분진을 포함하는 공기는 반송 파이프(72)를 통하여 집진부(80)에 반송된다.
집진부(80)는 공지의 집진 장치이다. 이 집진부(80)는 반송 파이프(72)를 통하여 분급부(70)와 밀폐된 상태에서 연결되어 있다. 이 집진부(80)의 내부에는 카트리지 필터(82)와 회전수의 변경이 가능한 블로어 모터(83)가 설치되어 있고, 공기중에 포함되는 분진을 포집할 수 있다. 또한 카트리지 필터(82)에 포집된 분진은 정기적으로 펄스 젯에 의해 털어져, 하부에 설치되어 있는 저장부(84)에 저장되기 때문에, 원하는 타이밍에 분진을 회수할 수 있다. 한편, 카트리지 필터(82)를 통과한 청정한 공기는 배기덕트로부터 대기중으로 배출된다.
이상에서 설명한 연삭 장치를 사용하여 탈질 촉매(1)의 재생을 행하는 방법 에 대하여 설명한다.
탈질 촉매(1)는 허니컴형 촉매이며, 허니컴 구조를 갖는 원기둥 형상, 대략 타원기둥 형상, 다각 형상 또는 사각주 형상이며, 길이 방향으로 관통하는 복수의 관통구멍이 격자 형상으로 배치되어 있다. 이러한 탈질 촉매(1)는 사용된 것이며, 관통구멍 내벽에는 부착물이 부착되어 있다. 또한 경우에 따라서는 (석탄)재 등에 의해 폐색되어 있는 경우가 있지만, 이러한 경우에는, 미리 수세 등으로 폐색부를 개구한 후, 연삭 장치에 세팅하는 것이 바람직하다.
이러한 탈질 촉매(1)를 세팅하고, 에어 레귤레이터(46)의 압력을 소정의 압력으로 조절하여 샌드 블라스트 건(44)을 동작시키고, 또한 집진부(80)의 블로어 모터(83)를 동작시키면, 샌드 블라스트 건(44)으로부터 공기와 함께 연삭재가 분사된다. 이 때, 샌드 블라스트 건(44)의 분사구로부터 분사된 연삭재와 공기의 혼합물은 상류측 연결 부재(30)를 통과하여 상류 고정 부재(10)에 도달한다.
여기에서, 상류 고정 부재(10)에 들어가 테이퍼부(13)로부터 확장 개방부(12)에 도달한 혼합물은 유속이 저하되고, 확장 개방부(12) 내에 극히 단시간이지만 일시적으로 체류하여, 혼합물의 흐름 방향의 재배열이 일어난다. 또한, 혼합물은 스크린 부재(15)에 충돌하여 다방향으로 산란되면서 당해 스크린 부재(15)를 통과하고, 확장 개방부(12)의 스크린 부재(15)의 하류측에서 혼합물의 흐름이 더욱 재배열된다.
한편, 탈질 촉매(1)의 상류측과 하류측에서는 집진부(80)에 의한 흡인에 의해 차압이 발생하고 있으므로, 확장 개방부(12) 내에 일시적으로 체류한 혼합물이 집진부(80)로부터의 흡인력에 의해 흡인되어 탈질 촉매(1)의 관통구멍 내로 보내지게 된다. 이것에 의해, 탈질 촉매(1)의 상류측 단면의 파손이 극히 억제된다. 또한 탈질 촉매(1)의 단면의 중앙부로부터 주연부에 걸쳐 배치되는 모든 관통구멍에 균일한 양으로 또한 균일 유속으로 연삭재가 도입되므로, 모든 관통구멍의 내벽을 균일하게 연삭할 수 있다.
더욱 상세하게 설명하면 탈질 촉매(1)의 끝면의 파손을 방지함과 아울러 균일한 연삭을 행하기 위해서는, 우선, 상류 고정 부재(10)의 확장 개방부(12) 내에서의 혼합물의 유속을 가능한 한 작게 할 필요가 있지만, 상기한 바와 같이, 확장 개방부(12)를 설치함과 아울러 스크린 부재(15)를 배치함으로써, 흐름이 재배열되어, 유속이 저하되고 또한 균일한 것으로 된다.
여기에서, 상류 고정 부재(10)의 확장 개방부(12)의 단면적은 탈질 촉매(1)의 단면적(S)의 3∼10배 정도가 바람직하고, 상류 고정 부재(10)의 용적은 (√((3∼10)×S))3 정도로 하는 것이 바람직하다.
여기에서 (√((3∼10)×S))3은 이하의 식을 의미한다.
Figure 112015101698982-pct00001
또한 스크린 부재(15)의 눈크기는 혼합물의 흐름을 충돌에 의해 확산시켜 재배열하는 작용을 갖는 것이면 되지만, 예를 들면, #8∼＃40 정도에서 선택하면 좋다.
이와 같이 상류 고정 부재(10)의 확장 개방부(12) 내에 재배열된 혼합물은, 하류 고정 부재(20)와의 사이, 즉, 탈질 촉매(1)의 전후의 차압에 의해 탈질 촉매(1)의 관통구멍 내에 흡인되는 것이 바람직하고, 상류 고정 부재(10) 내의 압력에 대하여, 하류 고정 부재(20) 내의 압력이 4∼8kPa 낮게 되도록 설정되는 것이 바람직하다.
또한 탈질 촉매(1)를 단면 방향에서 가능한 한 균일하게 연삭하기 위해서는, 하류 고정 부재(20)의 직관부(22)의 길이를 어느 정도 확보하는 것이 바람직하다. 또한 직관부(22)와 같이 흐름 방향의 단면적에 변화가 없어도, 단면 방향 중앙부의 흐름이 빨라지고, 또한 테이퍼부(23)를 통하여 직경이 단면적이 작은 연결부(24)에 연속되므로, 테이퍼부(23) 근방에서는 중앙부의 흐름이 더욱 커질 가능성이 있다. 이것은 탈질 촉매(1)의 중앙부가 연삭되어 쉬워지는 결과가 되므로, 본 실시형태에서는, 직관부(22)의 안쪽의 직경 방향 중앙부에 사각형 판 형상의 규제 부재(25)를 설치하고 있다. 이것에 의해, 중앙부에서의 흐름이 규제되어, 탈질 촉매(1) 내에서의 직경 방향의 흐름의 속도가 균일하게 되어, 탈질 촉매(1)의 연삭이 균일하게 된다. 규제 부재(25)는 탈질 촉매(1)의 단면적의 1/4∼1/2의 면적, 바람직하게는, 1/3 정도의 면적을 갖는 크기로 하는 것이 바람직하다. 또한, 규제 부재(25)의 평면으로 본 형상은 탈질 촉매(1)의 단면 형상과 유사한 형상이 바람직하지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 원반 형상 등으로 해도 된다.
또한, 연삭재는 알루미나, 탄화 규소, 지르코니아, 지르콘 등 세라믹계의 연삭재를 사용하는 것이 바람직하다. 탈질 촉매(1)의 끝면의 파괴를 최대한 방지하기 위해서는, 연삭재는 #16∼#80메시의 입도의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서 사용하는 연삭 장치의 주요부 단면을 도 3에, 그 피연삭 부재의 횡단면을 도 4에 각각 나타낸다. 또한, 본 실시형태는, 피연삭 부재를 변경한 이외의 연삭 장치의 개요는 상술한 실시형태와 동일하며, 동일 작용을 나타내는 부재에는, 동일한 부호를 붙이고 중복되는 설명은 생략한다.
도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 피연삭 부재로서 탈질 촉매(1)의 주위에 더미 셀(2)을 배치한 것을 사용하고 있다. 더미 셀(2)은 탈질 촉매(1)와 동일 또는 유사한 관통구멍을 갖는 것이며, 탈질 촉매(1)의 직경 방향 외측에 배치되어 있다. 더미 셀(2)의 재질은 내마모성을 가지고 있으면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 탈질 촉매(1)와 동일한 세라믹스이어도, 금속 등의 재질이어도 된다.
상류 고정 부재(10A)와 하류 고정 부재(20A)는 더미 셀(2)을 포함한 피연삭 부재에 맞춘 큰 치수의 연결부(11A 및 24A)를 구비하고, 규제 부재(25)를 설치하지 않는 이외는 실시형태 1과 동일한 것이다.
본 실시형태에서는, 상류 고정 부재(10A)로부터 피연삭 부재를 통과하여 하류 고정 부재(20A)에의 연삭재와 공기의 혼합물의 흐름 중, 흐름의 속도가 거의 균일한 중앙부에만 탈질 촉매(1)가 배치되게 된다. 한편, 흐름의 속도가 어떻게 해도 저하되는 경향이 있는 주연부의 혼합물은 더미 셀(2)을 통과하게 된다. 이것에 의해, 탈질 촉매(1)의 단면 방향에 걸친 연삭 상태가 더욱 균일하게 된다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
더미 셀(2)의 면적은 클수록 연삭 상태가 균일하게 되는데, 더미 셀(2)의 면적분만큼, 유량을 크게 할 필요가 있어, 경제적인 효율은 낮아진다.
따라서, 탈질 촉매(1)의 단면적의 30% 이하, 바람직하게는 5∼15% 정도의 면적이 되도록 설계하면 충분한 효과가 발휘된다.
(시험예 1)
단면 외경이 150mm×150mm이고, 길이가 860mm이며, 눈크기 6mm이고, 6mm×6mm의 단면 직사각형의 관통구멍을 7mm 피치로 400 갖는 허니컴형의 탈질 촉매(1)를 상술한 실시형태 1의 연삭 장치에 배치하고, 연삭재로서 #46의 알루미나를 사용하여, 목표 연삭량 100㎛로 연삭했다. 이때의 탈질 촉매(1)의 전후의 차압은 5.4kPa이었다.
가공 후의 탈질 촉매에 대하여, 미리 결정된 소정 위치의 관통구멍(83개소)에 대하여, 길이 방향의 복수 위치에 대하여 연삭률을 측정한 결과를, 각 관통구멍마다의 꺽은선 그래프로 도 5에 나타낸다(실시예 1). 이 결과로부터, 꺽은선 그래프 간의 편차는 단면 방향의 연삭 편차에 상당하고, 각 꺽은선 그래프의 길이 방향에서의 편차는 길이 방향의 연삭 편차에 상당한다. 또한, 가공은 탈질 촉매(1)의 출구측으로부터 연삭재를 도입하여 가공하고, 그래프의 촉매 입구측으로부터의 거리는 촉매 입구측(가공의 출구측)으로부터의 거리를 나타내고 있다.
연삭률은 이하의 정의로 하고, 목표 연삭량 100㎛는 연삭률 3.34%에 상당한다.
연삭률=[(연삭후의 눈크기-연삭전의 눈크기)÷연삭전의 눈크기]×100
실시예 1의 연삭 전후의 전체 중량으로부터 산출한 가공 감소율은 12.23%이며, 이것으로부터 구한 실질 연삭량은 102㎛이었다.
또한 동일하게 하여, 규제 부재(25)만을 빼고 동일하게 시험한 결과(실시예 2)를 도 6에 나타낸다. 실시예 2의 가공 감소율은 100㎛이었다.
비교를 위해, 스크린 부재(15) 및 규제 부재(25) 모두를 빼고 동일하게 시험한 결과(비교예 1), 스크린 부재(15)만을 빼고 동일하게 시험한 결과(비교예 2)를 각각 도 7, 도 8에 나타낸다.
이들 결과, 스크린 부재(15) 및 규제 부재(25)를 설치한 실시형태 1, 규제 부재(25)를 뺀 실시예 2와 비교하여, 스크린 부재(15) 및 규제 부재(25) 모두를 뺀 비교예 1, 스크린 부재(15)만을 뺀 비교예 2에서는, 직경 방향에 걸친 편차가 커지는 것이 확인되었다.
스크린 부재(15) 및 규제 부재(25)는 직경 방향의 편차를 경감하는 효과가 큰 것을 알 수 있었다.
(시험예 2)
시험예 1과 동일한 탈질 촉매(1)의 직경 방향 외측에, 단면적으로 10%가 되는 더미 셀(2)을 균일하게 배치한 것을 피연삭 부재로 하고, 규제 부재(25)를 뺀 이외는, 실시형태 2와 동일한 연삭 장치로, 시험예 1과 동일한 시험을 행했다.
가공 후의 탈질 촉매에 대하여, 미리 정해진 소정 위치의 관통구멍(83개소)에 대하여, 길이 방향의 복수 위치에 대해 연삭률을 측정한 결과를 각 관통구멍마다의 꺽은선 그래프로 도 9에 나타낸다(실시예 3).
이 결과를 실시예 2(도 6)와 비교함으로써, 더미 셀(2)을 설치함으로써, 직경 방향의 연삭 편차가 현저하게 저하되는 것이 확인되었다.
배연탈질 장치의 탈질 촉매 외에, 보일러 설비 등의 세라믹제의 허니컴 구조의 촉매에 적용할 수 있다.
1 탈질 촉매
10 상류 고정 부재
20 하류 고정 부재
30 상류측 연결 부재
40 혼합부
50 컴프레서
60 하류측 연결 부재
70 분급부
80 집진부

Claims (5)

  1. 탈질 촉매로 이루어지는 피연삭 부재의 일단부에, 당해 피연삭 부재의 단면적보다 큰 단면적의 확장 개방부를 구비하는 상류 고정 부재를 연결하는 한편, 상기 피연삭 부재의 타단부에, 당해 피연삭 부재와의 연결측 끝부로부터 소정 치수만큼 일정 단면적의 유로를 구비하는 하류 고정 부재를 연결하고,
    상기 상류 고정 부재의 상류측에는, 연삭재와 기체를 혼합하는 혼합부를 상기 확장 개방부보다 작은 단면적의 유로를 갖는 상류측 연결 부재로 연결함과 아울러 상기 확장 개방부의 안쪽의 상기 피연삭 부재측에 소정 눈크기의 스크린 부재를 배치하고, 한편, 상기 하류 고정 부재의 하류측에는 상기 일정 단면적보다 작은 단면적의 하류측 연결 부재가 연결되고, 당해 하류측 연결 부재의 하류측에는, 상기 피연삭 부재의 관통구멍을 통과한 연삭재와 당해 연삭재에 의해 연삭된 피연삭물을 분리하는 분급부와, 이 분급부를 통하여 상기 혼합부의 기체를 흡인하는 집진부를 연결하고,
    상기 피연삭 부재는 탈질 촉매의 외주에 더미 셀을 배치한 것이며,
    상기 집진부에 의한 흡인에 의해, 상기 혼합부로부터의 상기 기체에 혼합된 연삭재를 상기 상류 고정 부재에 보내고, 상기 확장 개방부에서 유속을 저하시켜 상기 기체와 연삭재의 혼합물을 일시적으로 체류시킨 후, 당해 혼합물을 상기 탈질 촉매의 관통구멍 및 상기 하류 고정 부재를 통과시켜 당해 관통구멍의 내벽을 연삭하고, 그 후에 상기 분급부를 통하여 상기 집진부에서 집진하는
    것을 특징으로 하는 탈질 촉매의 재생 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하류 고정 부재의 상기 분급부측에는 유로의 중앙부의 흐름을 규제하는 규제 부재를 배치한 것을 특징으로 하는 탈질 촉매의 재생 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 피연삭 부재를 세워 설치한 상태에서 유지하여 당해 피연삭 부재의 하단부를 상기 상류 고정 부재로 고정함과 아울러, 상단부를 상기 하류 고정 부재로 고정하는 것을 특징으로 하는 탈질 촉매의 재생 방법.
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