特許 7464523 脱硝触媒研磨方法及び脱硝触媒研磨装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-01

(45)【発行日】2024-04-09

(54)【発明の名称】脱硝触媒研磨方法及び脱硝触媒研磨装置

(51)【国際特許分類】

   B01J 38/00 20060101AFI20240402BHJP

   B01D 53/96 20060101ALI20240402BHJP

   B01J 35/57 20240101ALI20240402BHJP

【ＦＩ】

B01J38/00 A ZAB

B01D53/96 500

B01J35/57 Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020535145

(86)(22)【出願日】2020-02-28

(86)【国際出願番号】 JP2020008547

(87)【国際公開番号】W WO2021171627

(87)【国際公開日】2021-09-02

【審査請求日】2023-02-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】392026073

【氏名又は名称】ハシダ技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(72)【発明者】

【氏名】吉河 敏和

(72)【発明者】

【氏名】吉田 和広

(72)【発明者】

【氏名】盛田 啓一郎

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 亨浩

(72)【発明者】

【氏名】伊田 展充

(72)【発明者】

【氏名】坂本 大輔

(72)【発明者】

【氏名】日高 広大

【審査官】佐藤 慶明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０００６９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０５７８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１９７４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１４１０３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭５８－１５０４３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｊ ２１／００ － ３８／７４

Ｂ０１Ｄ ５３／３４ － ５３／９６

Ｂ０８Ｂ １／００ － １３／００

Ｂ２４Ｃ １／００ － １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向に延びる複数の貫通孔が設けられた脱硝触媒の前記貫通孔に、空気と共に研磨材を流通させて、前記貫通孔の内面を研磨する脱硝触媒研磨方法であって、
前記脱硝触媒は、前記貫通孔の流路方向が水平面に対して略垂直になるように配置され、
前記研磨材は、前記貫通孔の下方から上方に向けて流通し、
前記研磨材は、第１の砥粒と、第２の砥粒と、を含み、
前記第１の砥粒と、前記第２の砥粒とは、前記貫通孔を流通する速度が異なる、脱硝触媒研磨方法。

【請求項2】

前記第１の砥粒の平均粒子径Ｄ１は、前記第２の砥粒の平均粒子径Ｄ２よりも大きい、請求項１に記載の脱硝触媒研磨方法。

【請求項3】

前記平均粒子径Ｄ１は、１．６５～２．１６ｍｍであり、前記平均粒子径Ｄ２は０．３０～０．４５ｍｍである、請求項２に記載の脱硝触媒研磨方法。

【請求項4】

前記第１の砥粒は、前記研磨材中に５～１５重量％含まれる、請求項１～３いずれかに記載の脱硝触媒研磨方法。

【請求項5】

前記研磨材の補充工程を有し、
前記研磨材の補充工程で補充される前記第１の砥粒は、補充される前記研磨材中に５～２０重量％含まれる、請求項１～４いずれかに記載の脱硝触媒研磨方法。

【請求項6】

長手方向に延びる複数の貫通孔が設けられた脱硝触媒の前記貫通孔に、空気と共に研磨材を流通させて、前記貫通孔の内面を研磨する脱硝触媒研磨装置であって、
前記脱硝触媒の上流側に配置され、研磨材と空気とを混合する混合部と、
前記混合部と、前記脱硝触媒とを接続し、前記脱硝触媒の下方から空気と混合された前記研磨材が流入する流入路と、
前記脱硝触媒を、前記貫通孔の流路方向が水平面に対して略垂直になるように固定する固定部材と、
前記脱硝触媒の下流側に配置され、前記脱硝触媒の上方から空気と共に研磨材を吸引する吸引部と、を有し、
前記研磨材は、第１の砥粒と、第２の砥粒と、を含み、
前記第１の砥粒と、前記第２の砥粒とは、前記貫通孔を流通する速度が異なる、脱硝触媒研磨装置。

【請求項7】

前記第１の砥粒の平均粒子径Ｄ１は、前記第２の砥粒の平均粒子径Ｄ２よりも大きい、請求項６に記載の脱硝触媒研磨装置。

【請求項8】

前記平均粒子径Ｄ１は、１．６５～２．１６ｍｍであり、前記平均粒子径Ｄ２は０．３０～０．４５ｍｍである、請求項７に記載の脱硝触媒研磨装置。

【請求項9】

前記第１の砥粒は、前記研磨材中に５～１５重量％重量％含まれる、請求項６～８いずれかに記載の脱硝触媒研磨装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、脱硝触媒を研磨する、脱硝触媒研磨方法及び脱硝触媒研磨装置に関する。

【背景技術】

【0002】

火力発電所では、石炭燃焼に伴い窒素酸化物が発生する。環境保全のため、窒素酸化物の排出量は一定水準以下に抑える必要がある。このため、火力発電所には窒素酸化物を還元するための脱硝触媒が充てんされた脱硝装置が設置されている。脱硝触媒は、使用の継続に伴い性能が低下する。性能の低下した脱硝触媒を再生する技術の一つとして研磨再生が挙げられる。研磨再生は、性能の低下した脱硝触媒の表面を研磨することで、触媒性能を回復させる技術である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１４／１５５６２８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１には、研磨材（研削材）と気体との混合物を脱硝触媒の貫通孔に通過させて、貫通孔の内壁を研削する脱硝触媒の再生方法に関する技術が開示されている。脱硝触媒からなる被研削部材の一端部には、当該被研削部材の断面積より大きな断面積の拡開部を具備する上流固定部材が連結される。当該拡開部には、スクリーン部材が配置される。このような拡開部内で、研磨材と気体との混合物は流速が低下されると共に分散され、貫通孔の内壁の均一な研削が可能となる。

【0005】

特許文献１に記載された技術は、拡開部内で研磨材と気体との混合物の流速を低下させ、分散させることで貫通孔を均一に研磨できるものであるが、研磨材の流速を低下させれば研磨効率が低下する問題がある。しかし、研磨効率を向上させるため、研磨材の流速を上昇させるのみでは、必ずしも研磨効率の向上に繋がらない場合があった。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、脱硝触媒の研磨効率を向上させることができる脱硝触媒研磨方法及び脱硝触媒研磨装置に関する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、長手方向に延びる複数の貫通孔が設けられた脱硝触媒の前記貫通孔に、空気と共に研磨材を流通させて、前記貫通孔の内面を研磨する脱硝触媒研磨方法であって、前記脱硝触媒は、前記貫通孔の流路方向が水平面に対して略垂直になるように配置され、前記研磨材は、前記貫通孔の下方から上方に向けて流通し、前記研磨材は、第１の砥粒と、第２の砥粒と、を含み、前記第１の砥粒と、前記第２の砥粒とは、前記貫通孔を流通する速度が異なる、脱硝触媒研磨方法に関する。

【0008】

前記第１の砥粒の平均粒子径Ｄ１は、前記第２の砥粒の平均粒子径Ｄ２よりも大きいことが好ましい。

【0009】

前記平均粒子径Ｄ１は、１．６５～２．１６ｍｍであり、前記平均粒子径Ｄ２は０．３０～０．４５ｍｍであることが好ましい。

【0010】

前記第１の砥粒は、前記研磨材中に５～１５重量％含まれることが好ましい。

【0011】

前記研磨材の補充工程を有し、前記研磨材の補充工程で補充される前記第１の砥粒は、補充される前記研磨材中に５～２０重量％含まれることが好ましい。

【0012】

また、本発明は、長手方向に延びる複数の貫通孔が設けられた脱硝触媒の前記貫通孔に、空気と共に研磨材を流通させて、前記貫通孔の内面を研磨する脱硝触媒研磨装置であって、前記脱硝触媒の上流側に配置され、研磨材と空気とを混合する混合部と、前記混合部と、前記脱硝触媒とを接続し、前記脱硝触媒の下方から空気と混合された前記研磨材が流入する流入路と、前記脱硝触媒を、前記貫通孔の流路方向が水平面に対して略垂直になるように固定する固定部材と、前記脱硝触媒の下流側に配置され、前記脱硝触媒の上方から空気と共に研磨材を吸引する吸引部と、を有し、前記研磨材は、第１の砥粒と、第２の砥粒と、を含み、前記第１の砥粒と、前記第２の砥粒とは、前記貫通孔を流通する速度が異なる、脱硝触媒研磨装置に関する。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、脱硝触媒の研磨効率を向上させることができる脱硝触媒研磨方法及び脱硝触媒研磨装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施形態に係る脱硝触媒が使用される火力発電設備の構成図である。

【図2】火力発電設備における脱硝装置の構成例を示す図である。

【図3】本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置の概略構成図である。

【図4】本実施形態に係る脱硝触媒研磨方法を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明の実施形態に係る脱硝触媒研磨方法及び脱硝触媒研磨装置の被研磨対象である脱硝触媒は、例えば、以下説明する石炭火力発電設備１００で一定期間使用され、性能の低下した脱硝触媒Ｃである。

【0016】

［石炭火力発電設備］
図１に示すように、石炭火力発電設備１００は、石炭バンカ１１０と、給炭機１１５と、微粉炭機１２０と、微粉炭供給管１３０と、燃焼ボイラ１４０と、燃焼ボイラ１４０の下流側に設けられる排気通路１５０と、この排気通路１５０に設けられる脱硝装置１６０、空気予熱器１７０、熱回収用ガスヒータ１８０、電気集塵装置１９０、誘引通風機２１０、湿式脱硫装置２２０、再加熱用ガスヒータ２３０、脱硫通風機２４０、及び煙突２５０と、を備える。

【0017】

石炭バンカ１１０は、図示しない石炭サイロから運炭設備により供給される石炭を貯蔵する。給炭機１１５は、石炭バンカ１１０から供給される石炭を所定の供給スピードで微粉炭機１２０に供給する。
微粉炭機１２０は、給炭機１１５から供給された石炭を平均粒径６０μｍ～８０μｍに粉砕して微粉炭を製造する。微粉炭機１２０としては、ローラミル、チューブミル、ボーラミル、ビータミル、インペラーミル等が用いられる。

【0018】

燃焼ボイラ１４０は、微粉炭供給管微粉炭機１３０から供給された微粉炭を、強制的に供給された空気と共に微粉炭バーナｂにより燃焼する。微粉炭を燃焼することによりクリンカアッシュ及びフライアッシュなどの石炭灰が生成されると共に、排ガスが発生する。クリンカアッシュとは、石炭灰のうち、燃焼ボイラ１４０の底部に落下する塊状の石炭灰をいう。フライアッシュとは、石炭灰のうち、排ガスと共に排気通路１５０側に流通する、粒径の小さい（粒径２００μｍ程度以下）の石炭灰をいう。
排気通路１５０は、燃焼ボイラ１４０の下流側に配置され、燃焼ボイラ１４０で発生した排ガス及び石炭灰を流通させる。

【0019】

脱硝装置１６０は、排ガス中の窒素酸化物を除去する。脱硝装置１６０は、例えば、乾式アンモニア接触還元法により排ガス中の窒素酸化物を除去する。乾式アンモニア接触還元法は、比較的高温（３００℃～４００℃）の排ガス中に還元剤としてアンモニアガスを注入し、脱硝触媒との作用により排ガス中の窒素酸化物を窒素と水蒸気に分解する方法である。

【0020】

脱硝装置１６０は、図２に示すように、脱硝反応が行われる脱硝反応器１６１と、脱硝反応器１６１の内部に配置される複数段の脱硝触媒層１６２とを備える。脱硝触媒層１６２は、複数のケーシング１６３により構成される。ケーシング１６３には、複数の脱硝触媒Ｃが収容される。
脱硝触媒Ｃは、長手方向に延びる複数の貫通孔Ｃ１が形成されたハニカム構造を有する、長尺状（直方体状）の触媒である。複数の脱硝触媒Ｃは、貫通孔Ｃ１の延びる方向が排ガスの流路に沿うように配置される。

【0021】

空気予熱器１７０は、排気通路１５０における脱硝装置１６０の下流側に配置される。空気予熱器１７０は、脱硝装置１６０を通過した排ガスと燃焼用空気とを熱交換させ、排ガスを冷却すると共に、燃焼用空気を加熱する。加熱された燃焼用空気は、押込通風機１７５によりボイラ１４０に供給される。

【0022】

熱回収用ガスヒータ１８０は、排気通路１５０における空気予熱器１７０の下流側に配置される。熱回収用ガスヒータ１８０には、空気予熱器１７０において熱回収された排ガスが供給される。熱回収用ガスヒータ１８０は、排ガスから更に熱回収を行う。

【0023】

電気集塵装置１９０は、排気通路１５０における熱回収用ガスヒータ１８０の下流側に配置される。電気集塵装置１９０には、熱回収用ガスヒータ１８０において熱回収された排ガスが供給される。電気集塵装置１９０は、電極に電圧を印加することによって排ガス中の石炭灰（フライアッシュ）を収集（捕捉）する装置である。電気集塵装置１９０において収集（捕捉）されるフライアッシュは、フライアッシュ回収装置１９１に回収される。

【0024】

誘引通風機２１０は、排気通路１５０における電気集塵装置１９０の下流側に配置される。誘引通風機２１０は、電気集塵装置１９０においてフライアッシュが除去された排ガスを、一次側から取り込んで二次側に送り出す。

【0025】

脱硫装置２２０は、排気通路１５０における誘引通風機２１０の下流側に配置される。脱硫装置２２０には、誘引通風機２１０から送り出された排ガスが供給される。脱硫装置２２０は、例えば湿式石灰－石膏法により排ガス中の硫黄酸化物を除去する。湿式石灰－石膏法は、排ガスに石灰石と水との混合液を吹き付けることにより、排ガスに含有されている硫黄酸化物を混合液に吸収させて脱硫石膏スラリーを生成させ、排ガス中の硫黄酸化物を除去する方法である。この際に発生したホウ素やセレン等の微量物質が含まれる排水は、排水処理装置２２１によって処理される。

【0026】

再加熱用ガスヒータ２３０は、排気通路１５０における脱硫装置２２０の下流側に配置される。再加熱用ガスヒータ２３０には、脱硫装置２２０において硫黄酸化物が除去された排ガスが供給される。再加熱用ガスヒータ２３０は、排ガスを加熱する。熱回収用ガスヒータ１８０及び再加熱用ガスヒータ２３０は、排気通路１５０における、空気予熱器１７０と電気集塵装置１９０との間を流通する排ガスと、脱硫装置２２０と脱硫通風機２４０との間を流通する排ガスと、の間で熱交換を行うガス－ガスヒータとして構成してもよい。

【0027】

脱硫通風機２４０は、排気通路１５０における再加熱用ガスヒータ２３０の下流側に配置される。脱硫通風機２４０は、再加熱用ガスヒータ２３０において加熱された排ガスを一次側から取り込んで二次側に送り出す。

【0028】

煙突２５０は、排気通路１５０における脱硫通風機２４０の下流側に配置される。煙突２５０には、再加熱用ガスヒータ２３０で加熱された排ガスが導入される。煙突２５０は、排ガスを排出する。

【0029】

［脱硝触媒研磨装置］
上記説明した石炭火力発電設備１００に用いられる脱硝触媒Ｃは、使用の継続に伴いシンタリング等の熱的劣化、触媒成分の被毒による化学的劣化、及び煤塵が触媒表面を被覆する物理的劣化等により、脱硝性能が低下する。脱硝性能が低下した脱硝触媒Ｃは、触媒表面である貫通孔Ｃ１の内面を研磨し、表面の付着物等を除去することで脱硝性能が回復する。
以下、脱硝性能の低下した脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１の内面を研磨し、脱硝性能を回復させる脱硝触媒研磨装置１について説明する。

【0030】

本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置１は、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１に空気と共に研磨材Ａを流通させて、貫通孔Ｃ１の内面を研磨する装置である。脱硝触媒研磨装置１は、図３に示すように、混合部１０と、流入路２０と、流出路３０と、サイクロン４０と、コンプレッサ５０と、バグフィルタ６０と、吸引ファン７０と、を備える。脱硝触媒研磨装置１の被研磨対象である脱硝触媒Ｃは、流入路２０における上流側固定部材２２と、流出路３０における下流側固定部材３２との間に挟持される。脱硝触媒Ｃは、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１の流路方向が水平面に対して略垂直になるように固定される。

【0031】

混合部１０は、空気と研磨材Ａとを混合し、流入路２０を介して脱硝触媒Ｃに空気と混合された研磨材Ａを供給する。混合部１０には、ブラストガン１１と、漏斗部１２と、これらを収容するキャビネット１３とが設けられる。ブラストガン１１は、エアホース５１を介してコンプレッサ５０と連結されており、圧縮空気を噴射可能である。ブラストガン１１は、複数台設けられていてもよい。ブラストガン１１には、後述する研磨材供給路３３が連結される。ブラストガン１１から圧縮空気が噴射されると、エジェクター効果が生じ、研磨材供給路３３を通じて研磨材Ａがブラストガン１１内に供給される。そして、ブラストガン１１の内部で研磨材Ａと圧縮空気とが混合され、漏斗部１２に噴射される。噴射された研磨材Ａは、空気と均一に混合された状態で、漏斗部１２を通じて流入路２０に流入する。

【0032】

流入路２０は、脱硝触媒Ｃの上流側の流路であり、空気と混合された研磨材Ａが脱硝触媒Ｃの下方から流入する流路である。流入路２０は、上流側流路２１及び上流側固定部材２２からなる。上流側流路２１は、屈曲部を有する流路であり、上流側が漏斗部１２と連結され、下流側が上流側固定部材２２と連結される。上流側固定部材２２は、直線状の流路を有し、下流側が脱硝触媒Ｃの下端部（上流側端部）と連結されて脱硝触媒Ｃを固定する。空気と混合された研磨材Ａは、上流側固定部材２２を通じて脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１に流入する。脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１に流入する研磨材Ａの構成については、後段で詳述する。

【0033】

流出路３０は、脱硝触媒Ｃの下流側の流路である。流出路３０は、研磨材Ａと、脱硝触媒Ｃの表面が研磨されることで生じた被研磨物とが流通する流路である。研磨材Ａと被研磨物とは、吸引部としての吸引ファン７０により空気と共に吸引される。流出路３０の途中にはサイクロン４０が設けられ、研磨材Ａと被研磨物とが分離される。
流出路３０は、脱硝触媒Ｃの上端部（下流側端部）と連結されて脱硝触媒Ｃを固定する下流側固定部材３２と、下流側固定部材３２とサイクロン４０とを連結する下流側流路３１と、サイクロン４０と混合部１０とを連結する研磨材供給路３３と、を有する。

【0034】

サイクロン４０は、公知のサイクロン分級器であり、混合部１０よりも高い位置に配置される。サイクロン４０の上流端は、下流側流路３１と連結される。サイクロン４０の下部には研磨材供給路３３が連結され、サイクロン４０により分離された研磨材Ａは、研磨材供給路３３を通じて重力により落下して混合部１０に供給される。サイクロン４０の下流端は、搬送パイプ４１と連結され、搬送パイプ４１の下流端は、バグフィルタ６０と連結される。サイクロン４０により分離された被研磨物は、空気と共に搬送パイプ４１を通じてバグフィルタ６０に流入する。

【0035】

バグフィルタ６０は、公知の集塵装置である。バグフィルタ６０は、脱硝触媒Ｃの被研磨物を含む空気中の粉塵を捕集する。捕集された粉塵は、バグフィルタ６０の下部に設けられた図示しない貯蔵部に貯蔵され、所望のタイミングで回収される。バグフィルタ６０の下流端は、連結パイプ６１と連結される。連結パイプ６１の下流端は、吸引部としての吸引ファン７０に連結される。バグフィルタ６０を通過して粉塵が除去された清浄な空気は、吸引ファン７０によって吸引されて、排気ダクト７１により大気中に排出される。

【0036】

次に、本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置１の、脱硝触媒Ｃに流入する研磨材Ａの構成について、図面を参照して以下説明する。図４は、上流側固定部材２２に固定された脱硝触媒Ｃ付近の断面を示す概念図である。

【0037】

図４に示すように、本実施形態に係る脱硝触媒Ｃは、複数の貫通孔Ｃ１の流路方向が水平面に対して略垂直になるように配置されて固定される。そして、複数の貫通孔Ｃ１に対し、脱硝触媒Ｃの下方に連結される上流側固定部材２２を通じ、空気と混合された研磨材Ａが、下方から上方に向けて流通し、貫通孔Ｃ１の内面が研磨される。

【0038】

本実施形態に係る研磨材Ａは、第１の砥粒Ａ１と、第２の砥粒Ａ２（以下、単に「砥粒Ａ１」及び「砥粒Ａ２」と記載する場合がある）と、からなり、砥粒Ａ１と砥粒Ａ２とは、貫通孔Ｃ１を流通する速度が異なる。例えば、砥粒Ａ１と砥粒Ａ２とは、平均粒子径及び密度のうち、少なくとも何れかが異なる。
砥粒Ａ１と、砥粒Ａ２とは、図４に示すように、例えば粒径の大きな砥粒Ａ１と、粒径の小さな砥粒Ａ２と、からなる。砥粒Ａ１と砥粒Ａ２の密度が同じである場合、粒径の大きな砥粒Ａ１は、砥粒Ａ２と比較し、質量が大きい。従って、砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２が空気と共に下方から上方に向けて貫通孔Ｃ１を流通する際、砥粒Ａ１に働く重力が砥粒Ａ２よりも大きいため、砥粒Ａ１の流通速度は砥粒Ａ２の流通速度よりも小さくなる。すると、砥粒Ａ１に対し、砥粒Ａ２が衝突し、砥粒Ａ２は貫通孔Ｃ１の中で飛散する。これにより、貫通孔Ｃ１の内面に衝突する砥粒Ａ２の割合が増える結果、脱硝触媒Ｃの研磨効率が向上する。

【0039】

仮に、研磨材Ａに含まれる砥粒の流通速度が同じである場合、上記のような衝突は起こりにくい。そうすると、研磨材Ａの流速を増加させた場合に、貫通孔Ｃ１の内面に衝突せず、貫通孔Ｃ１をすり抜けてしまう砥粒の割合が増加する。従って、研磨材Ａの流速を増加させても、それに見合う研磨効率の向上が得られない場合がある。本実施形態においては、２種類の流通速度が異なる砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２を研磨材Ａとして用いる事で、脱硝触媒Ｃの研磨効率を向上させることができる。

【0040】

砥粒Ａ１は、上記研磨効率を向上させるため、ＪＩＳ Ｒ６００１に規定される粒度がＦ７～Ｆ１４であることが好ましく、粒度Ｆ８～Ｆ１２であることがより好ましく、粒度Ｆ１０であることが更に好ましい。同様に、砥粒Ａ２の平均粒子径は、ＪＩＳ Ｒ６００１に規定される粒度がＦ３６～Ｆ６０であることが好ましく、粒度Ｆ４０～Ｆ５４であることがより好ましく、Ｆ４６であることが更に好ましい。砥粒Ａ１の累積高さ５０％点の粒子径である平均粒子径は、１．６５～２．１６ｍｍであることが好ましい。砥粒Ａ２の累積高さ５０％点の粒子径である平均粒子径は、０．３０～０．４５ｍｍであることが好ましい。

【0041】

砥粒Ａ１の研磨材Ａにおける割合は、５～１５重量％であることが好ましい。砥粒Ａ１の割合が上記範囲に対して少なすぎると、研磨効率を十分向上させることができない。また、砥粒Ａ１の割合が上記範囲に対して多すぎると、脱硝触媒Ｃを均一に研磨できず、研磨が不十分な箇所と、研磨過剰な箇所が生じてしまう。また、脱硝触媒Ｃが破損する恐れがある。

【0042】

砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２の材質としては、特に制限されないが、例えば、ダイヤモンド、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）、Ｂ４Ｃ（炭化ホウ素）、炭化ケイ素、シリカ、セリア、アルミナ、ホワイトアルミナ、ジルコニア、チタニア、マンガン酸化物、炭酸バリウム、酸化クロム、及び酸化鉄等が挙げられる。砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２の材質を同一とする場合、砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２の平均粒子径を異なるものとすることで、砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２の貫通孔Ｃ１を流通する速度を異なるものにできる。
また、砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２の材質を異なるものとしてもよい。この場合、平均粒子径以外に、砥粒Ａ１と砥粒Ａ２との密度差により、砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２の貫通孔Ｃ１を流通する速度を異なるものにできる。更に、流通速度の小さい砥粒を砥粒Ａ１とした場合に、砥粒Ａ１の硬度を、流通速度が大きい砥粒Ａ２の硬度よりも高いものとすることが好ましい。砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２は、使用の継続に伴い、割れや欠けが生じ、また、角が取れることで研磨効率が低下するので、一定時間ごとに補充の必要がある。上記構成により、砥粒Ａ１が摩耗しにくくなり、砥粒Ａ１の補充頻度を低減することができる。例えば、砥粒Ａ２としてアルミナやホワイトアルミナを用いる場合、砥粒Ａ１として、より硬度の高いダイヤモンドやＣＢＮを用いることが好ましい。

【0043】

（研磨再生方法）
次に、脱硝触媒研磨装置１を用いて脱硝触媒Ｃを研磨再生する方法について説明する。
脱硝触媒研磨装置１の被研磨対象である、脱硝性能が低下した脱硝触媒Ｃを、石炭火力発電設備１００の脱硝装置１６０から取り外す。この際、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１は、石炭灰等で閉塞されている場合があるため、適宜エアブローや水洗等により閉塞物を取り除く。次に、上流側固定部材２２と、下流側固定部材３２との間に脱硝触媒Ｃを挟持し、脱硝触媒Ｃを固定する。この際、例えば脱硝触媒Ｃの、脱硝装置１６０における排ガスの入口側端部であった付着物の多い側を、研磨材Ａの流速の高い下流側となるように配置して固定してもよい。

【0044】

脱硝触媒研磨装置１の作動を開始すると、吸引ファン７０及びコンプレッサ５０が作動を開始し、混合部１０で空気と混合された研磨材Ａが上流側に吸引される。研磨材Ａは、上流側流路２１及び上流側固定部材２２を介して脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１に流入する。研磨材Ａは、砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２からなり、例えば砥粒Ａ１は砥粒Ａ２よりも平均粒子径が大きく、貫通孔Ｃ１における流通速度が砥粒Ａ２よりも小さい。従って、砥粒Ａ２は砥粒Ａ１と衝突して飛散することで、貫通孔Ｃ１の内面に衝突しやすい。このような砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２により、効率よく貫通孔Ｃ１の内面が研磨される。

【0045】

研磨材Ａは、貫通孔Ｃ１の内面の研磨を行った後、下流側固定部材３２から流出する。流出した研磨材Ａと被研磨物とは、空気と共に吸引ファン７０により吸引されて、下流側流路３１を介してサイクロン４０に流入する。サイクロン４０では、研磨材Ａと被研磨物とが分離され、研磨材Ａは研磨材供給路３３を介して混合部１０に供給される。即ち、研磨材Ａは脱硝触媒研磨装置１内を循環する。サイクロン４０で分離された被研磨物は吸引ファン７０により吸引されて、搬送パイプ４１を介してバグフィルタ６０に流入して捕集される。被研磨物が捕集された後の空気は排気ダクト７１を通じて外部に排出される。所定時間、脱硝触媒研磨装置１の作動を継続させ、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１の内面を研磨し、貫通孔Ｃ１の内面に付着した付着物等を取り除くことで脱硝触媒Ｃを再生する。

【0046】

本実施形態に係る脱硝触媒Ｃの研磨再生方法は、研磨材Ａの補充工程を含む。所定時間、脱硝触媒Ｃの研磨を行うと、研磨材に割れや欠けが生じ、また、研磨材の角が取れることで研磨効率が低下する。また、粒子径が一定以上小さくなった砥粒は、被研磨物と共にサイクロン４０で分離されてバグフィルタ６０側に流入する。つまり、装置内を循環する研磨材Ａの量は研磨時間と共に減少する。従って、研磨効率を維持するため、研磨材Ａの補充工程により、研磨材Ａの補充を行う。上記補充工程は、例えば脱硝触媒研磨装置１を停止させ、脱硝触媒Ｃを取り換えるタイミングで行うことができる。あるいは、脱硝触媒Ｃの研磨中に、脱硝触媒研磨装置１の混合部１０に研磨材Ａを投入して補充してもよい。

【0047】

研磨材Ａの補充工程では、例えば平均粒子径の大きな砥粒Ａ１の、研磨材Ａにおける割合を５～２０重量％とし、残りを平均粒子径の小さな砥粒Ａ２とした研磨材Ａを補充する。上記砥粒Ａ１の割合は、研磨開始前の研磨材Ａにおける砥粒Ａ１の割合よりも高い。これは、砥粒Ａ１は、砥粒Ａ２と衝突して割れが生じる等の理由により、流通速度の小さい砥粒Ａ１として機能しなくなる割合が砥粒Ａ２よりも高いためである。

【0048】

本発明は、上記実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

【0049】

上記実施形態に係る砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２を、平均粒子径が異なるものとして説明したが、上記に限定されない。砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２は、貫通孔Ｃ１を流通する速度が異なるものであればよい。例えば、砥粒Ａ１の密度が砥粒Ａ２の密度よりも大きく、大きさが同じである場合、砥粒Ａ１の質量は砥粒Ａ２の質量と比較して大きくなる。これにより、同様に２種類の砥粒の流通速度に差が生じて砥粒Ａ１に砥粒Ａ２が衝突して飛散する同様の現象が起こり、研磨効率を向上させることができる。例えば砥粒Ａ１と砥粒Ａ２の材質を異なるものとすることで、砥粒Ａ１と砥粒Ａ２の平均密度を異なるものとすることができる。砥粒Ａ１と砥粒Ａ２とは、平均粒子径と平均密度のいずれもが異なることで、流通速度に差があるものであってもよい。

【0050】

上記実施形態では、研磨材Ａを砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２からなるものとして説明したが、上記に限定されない。研磨材Ａは、砥粒Ａ１及び砥粒Ａ２以外に、他の砥粒を含んでいてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１ 脱硝触媒研磨装置
１０ 混合部
２０ 流入路
２２ 上流側固定部材
７０ 吸引ファン（吸引部）
Ｃ 脱硝触媒
Ｃ１ 貫通孔
Ａ 研磨材
Ａ１ 第１の砥粒
Ａ２ 第２の砥粒

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】