特許 7590870 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】2024-11-19

(45)【発行日】2024-11-27

(54)【発明の名称】脱硝触媒研磨装置

(51)【国際特許分類】

   B01J 38/00 20060101AFI20241120BHJP

   B01J 32/00 20060101ALI20241120BHJP

   B01D 53/86 20060101ALI20241120BHJP

   B01D 53/96 20060101ALI20241120BHJP

【ＦＩ】

B01J38/00 A

B01J32/00

B01D53/86 222

B01D53/86 ZAB

B01D53/96 500

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020549829

(86)(22)【出願日】2020-06-03

(86)【国際出願番号】 JP2020021946

(87)【国際公開番号】W WO2021245842

(87)【国際公開日】2021-12-09

【審査請求日】2023-06-02

(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】壷内 信吾

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／２１１５４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１５０７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５０７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１５５６２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０００６９３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｊ ２１／００－３８／７４

Ｂ０１Ｄ ５３／７３

５３／８６－５３／９０

５３／９４

５３／９６

(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装置であって、
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、
前記脱硝触媒の上方に配置され、空気と共に前記研磨材を吸引する吸引部と、
前記脱硝触媒の下方に配置され、垂直方向に延びる流路を有する流入路と、
前記流入路の上流側に配置され、空気と前記研磨材とを混合する混合部と、を有し、
前記混合部は、前記研磨材が供給される研磨材供給路、及び空気が流入する空気孔を有し、
前記空気孔から流入した空気は、前記混合部において旋回して前記研磨材と混合され、
前記空気孔から前記混合部に流入する空気は、前記混合部の円周状の内面に沿って流入する、脱硝触媒研磨装置。

【請求項2】

前記混合部における前記研磨材供給路、前記流入路に通じる開口部、及び前記空気孔以外の箇所は外部から密閉される、請求項１に記載の脱硝触媒研磨装置。

【請求項3】

前記混合部は、円筒形状を有し、前記空気孔は、前記混合部の円周状の側面に略均等の間隔を空けて複数設けられる、請求項１又は２に記載の脱硝触媒研磨装置。

【請求項4】

前記研磨材供給路は、それぞれ異なる種類の前記研磨材が供給される２つ以上の前記研磨材供給路からなる、請求項１～３の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に開示された技術は、研磨材と気体との混合物が、屈曲部を有する上流側連結部材を介して脱硝触媒の貫通孔に流入する。従って、研磨材の分布に偏りが生じやすく、研磨材と気体とを混合する混合部や、長い流路を有する上流固定部材を用いて、研磨材を気体と均一に混合させる必要があった。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、脱硝触媒に流入する研磨材の分布に偏りが生じにくく、脱硝触媒を均一に研磨できる脱硝触媒研磨装置を提供することを目的とする。

【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装置であって、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載置され、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、前記脱硝触媒の下方に配置され、空気と共に前記研磨材を吸引する吸引部と、前記脱硝触媒の上方に配置され、垂直方向に延びる流路を有する流入路と、前記流入路の上流側に配置され、空気と前記研磨材とを混合する混合部と、を有し、前記混合部は、前記研磨材が供給される研磨材供給路、及び空気が流入する空気孔を有し、前記空気孔から流入した空気は、前記混合部において旋回して前記研磨材と混合される、脱硝触媒研磨装置に関する。

【0008】

前記混合部における前記研磨材供給路、前記流入路に通じる開口部、及び前記空気孔以外の箇所は外部から密閉されることが好ましい。

【0009】

前記混合部は、円筒形状を有し、前記空気孔は、前記混合部の円周状の側面に略均等の間隔を空けて複数設けられ、前記空気孔から流入する空気は、前記混合部の円周状の内面に沿って流入することが好ましい。

【0010】

前記研磨材供給路は、それぞれ異なる種類の前記研磨材が供給される２つ以上の前記研磨材供給路からなることが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

本発明は、脱硝触媒に流入する研磨材の分布に偏りが生じにくく、脱硝触媒を均一に研磨できる脱硝触媒研磨装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【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装置の要部を拡大した斜視図である。

【図5】本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置の要部を拡大した平面図である。

【図6】本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置による研磨状態を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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。

【0014】

［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１１２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。

【0015】

石炭バンカ１１２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１１２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。

【0016】

燃焼ボイラ１４０は、微粉炭供給管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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

［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。

【0028】

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、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。研磨材Ａは、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１の下方から上方に向けて流通する。

【0029】

＜混合部＞
混合部１０は、例えば円筒形状を有し、後述する研磨材供給路３３ａ及び３３ｂから供給される研磨材Ａ１及び研磨材Ａ２を内部で空気と混合して流入路２０に供給する。なお、本実施形態において、研磨材Ａは種類の異なる研磨材Ａ１及び研磨材Ａ２からなるが、本明細書ではこれらを総称して研磨材Ａ、と記載する場合がある。

【0030】

混合部１０は、図４に示すように、側面１１と、底面１３と、上面１４と、を有する。側面１１は、混合部１０の底面１３及び上面１４と連続し、垂直方向に延びる円周状の面からなる。側面１１には、外部から空気が流入する空気孔１１０ａが設けられた空気吸入路１１０が複数設けられる。本実施形態において、空気吸入路１１０は、図５に示すように、側面１１に略均等の間隔を置いて合計８個設けられる。側面１１は、研磨材供給路３３ａ及び３３ｂと、それぞれ開口部１１１ａ及び１１１ｂを介して接続される。底面１３は、円形の平面であり、研磨材供給路３３ａ及び３３ｂから流入した研磨材Ａ１及びＡ２が堆積する。上面１４は、底面１３と同様の円形の平面であり、後述する吸入路２１と開口部２１ａを介して接続される。開口部２１ａは、上面１４の略中心に配置される。

【0031】

混合部１０は、本実施形態において、空気孔１１０ａと、研磨材供給路３３ａ及び３３ｂに通じる開口部１１１ａ及び１１１ｂと、吸入路２１に通じる開口部２１ａ以外の箇所は外部から密閉される。これにより、脱硝触媒Ｃの上流側、即ち開口部２１ａ側から吸引ファン７０により空気が吸引されると、空気孔１１０ａから混合部１０の内部に空気が流入する。また、混合部１０は、平面視で円状の内周面を有することが好ましい。これにより、空気孔１１０ａから流入した空気を、好ましく旋回させることができる。

【0032】

空気吸入路１１０は、内部に空気が流通する流路を有する、例えば角筒形状の筒状部材である。空気吸入路１１０の流路の一方側端部は、空気孔１１０ａとして外部に向けて開口している。空気吸入路１１０の流路の他方側端部は、混合部１０の内部と連通している。空気吸入路１１０の形状は、角筒形状に限定されず、円筒形状等、内部に流路を有する形状であればよい。

【0033】

空気吸入路１１０の一方の側面は、図５に示すように、平面視で混合部１０の円状の内周面の接線方向に沿って配置される。空気吸入路１１０の他方の側面は、平面視で上記一方の側面と平行、かつ混合部１０の円状の内周面の内周側に配置される。これにより、図５に矢印で示すように、空気孔１１０ａから混合部１０に流入する空気は、平面視で混合部１０の円状の内周面の接線方向から流入する。その後、混合部１０に流入した空気は、開口部２１ａ側から吸引されることで、また、流入方向の先にある他の空気孔１１０ａから流入した空気と衝突することで、徐々に流れ方向が内周側へと変化する。これにより、空気孔１１０ａから流入した空気は、研磨材供給路３３ａ及び３３ｂから流入した研磨材Ａ１及びＡ２を巻き込んで旋回し、研磨材Ａ１及びＡ２を混合しながら内周側へと移動する。そして、空気と研磨材Ａ１及びＡ２は、均一に混合された状態で、上面１４の略中心に配置される開口部２１ａを介して吸入路２１側へと吸引される。

【0034】

＜研磨材＞
混合部１０に供給される研磨材Ａは、本実施形態において、異なる２種類の研磨材Ａ１及びＡ２からなる。研磨材Ａ１及びＡ２は、貫通孔Ｃ１の内部を流通する速度が異なる。図６は、研磨材Ａ１及びＡ２が貫通孔Ｃ１に流通する状態を示す模式図である。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Ａ１と研磨材Ａ２からなる研磨材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。

【0035】

研磨材Ａ１及びＡ２は、例えば平均粒子径が異なることで、貫通孔Ｃ１を流通する速度が異なる。例えば、研磨材Ａ１は研磨材Ａ２よりも平均粒子径が大きく、質量が大きい、従って、研磨材Ａ１及び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、研磨材Ａ１に働く重力が研磨材Ａ２よりも大きいため、研磨材Ａ１の流通速度は研磨材Ａ２の流通速度よりも小さくなる。すると、研磨材Ａ１に対し、研磨材Ａ２が衝突し、研磨材Ａ２は貫通孔Ｃ１の中で飛散する。これにより、貫通孔Ｃ１の内面に衝突する研磨材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。

【0036】

研磨材Ａ１及びＡ２は、図４に示すように、それぞれ異なる研磨材供給路３３ａ及び３３ｂから混合部１０に供給される。これにより、研磨材Ａ１及びＡ２の比率を容易に調節できる。また、混合部１０においては、空気孔１１０ａから流入した空気が旋回して、研磨材Ａ１及びＡ２と混合される。このため、異なる種類の研磨材Ａ１及びＡ２を用いた場合であっても、研磨材Ａ１及びＡ２を均一に混合させた状態で貫通孔Ｃ１に流入させることができる。

【0037】

研磨材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、研磨材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。研磨材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。研磨材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。

【0038】

研磨材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。研磨材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、研磨材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。

【0039】

研磨材Ａ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。研磨材Ａ１及びＡ２は、同一の材質からなる研磨材であってもよいが、研磨材Ａ１及びＡ２は異なる材質であってもよい。例えば、それぞれ密度が異なる研磨材Ａ１及びＡ２を用いることで、研磨材Ａ１及びＡ２の流通速度を異なるものとすることもできる。

【0040】

流入路２０は、脱硝触媒Ｃの上流側の流路であり、空気と共に研磨材Ａが吸引ファン７０により吸引されて流入する流路である。流入路２０は、吸入路２１及び上流側固定部材２２からなる。
吸入路２１は、上流側端部に開口部２１ａが設けられ、内部に研磨材Ａ及び空気が流通可能な、垂直方向に延びる流路を有する。吸入路２１の上記流路は、上流側固定部材２２と、混合部１０とを連通する流路である。吸入路２１の上端部（下流側端部）は、上流側固定部材２２と連結される。吸入路２１の下端部（上流側端部）には、開口部２１ａが形成され、混合部１０の上面１４と連結される。開口部２１ａを通じて、空気と混合された研磨材Ａが吸入路２１内に流入する。

【0041】

上流側固定部材２２は、内部に研磨材Ａ及び空気が流通可能な、垂直方向に延びる流路を有し、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。上流側固定部材２２の上流側は、吸入路２１と連結される。上流側固定部材２２の流路と、吸入路２１の流路とは垂直方向に連続する流路である。吸入路２１から空気と共に流入した研磨材Ａは、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。本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置１では、研磨材Ａを吸引する動力として、吸引部としての吸引ファン７０のみを用いている。また、混合部１０から吸入路２１を介し、垂直方向に研磨材Ａを空気と共に吸引する。従って、研磨材Ａは十分に分散され、かつ流速の低い状態で上流側固定部材２２に流入する。

【0042】

吸入路２１の流路横断面積は、上流側固定部材２２の流路横断面積よりも小さい。吸入路２１の流路横断面積を小さくすることで、吸入路２１を流通する研磨材Ａ及び空気の流速を大きくすることができる。これにより、吸入路２１の開口部２１ａから研磨材Ａが吸入されやすい。また、研磨材Ａが吸入路２１から上流側固定部材２２に流入する際、流路横断面積が大きくなることで研磨材Ａの流速が低下し、かつ研磨材Ａが分散されるため好ましい。

【0043】

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で分離された研磨材Ａを混合部１０に供給する研磨材供給路３３と、を有する。

【0044】

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が流通する。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。

【0045】

研磨材供給路３３は、上流側端部がサイクロン４０と連結される、１又は複数の流路である。研磨材供給路３３は、サイクロン４０から混合部１０に向けて下方に傾斜又は垂下している。サイクロン４０から研磨材供給路３３に流入した研磨材Ａは、自重により落下して混合部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。本実施形態では、図４に示すように、研磨材供給路は２つの研磨材供給路３３ａ及び３３ｂの２つの研磨材供給路からなる。研磨材供給路３３ａは、研磨材Ａ１が流通し、研磨材供給路３３ｂは、研磨材Ａ２が流通する。研磨材供給路３３ａ及び研磨材供給路３３ｂの上流側には、例えば篩等の分級部（図示省略）が設けられ、サイクロン４０で分離された研磨材Ａが異なる平均粒子径を有する研磨材Ａ１と、研磨材Ａ２とに分級される。

【0046】

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。

【0047】

（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。

【0048】

脱硝触媒研磨装置１の作動を開始すると、吸引ファン７０が作動を開始し、混合部１０の側面１１に設けられた複数の空気孔１１０ａから空気が混合部１０内に流入する。空気孔１１０ａから流入した空気は、混合部１０内で旋回し、研磨材Ａ１及びＡ２と混合される。均一に混合された研磨材Ａ１及びＡ２は、吸入路２１の開口部２１ａを通じ、空気と共に上流側に吸引される。吸入路２１及び上流側固定部材２２は、内部に垂直方向に延びる流路を有する。従って、研磨材Ａ１及びＡ２は、均一な状態で、空気と共に垂直方向に吸引され、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１に流入する。

【0049】

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る。研磨材Ａは、研磨材Ａ１及びＡ２に分級されて、それぞれ研磨材供給路３３ａ及び３３ｂを介して混合部１０に流入する。

【0050】

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。

【0051】

以上説明した本実施形態に係る脱硝触媒研磨装置１によれば、以下の効果が奏される。

【0052】

脱硝触媒Ｃを、長手方向に延びる複数の貫通孔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し、研磨材Ａを吸引ファン７０により空気と共に吸引することで、研磨材Ａを貫通孔Ｃ１の下方から上方に向けて流通させた。混合部１０に形成された空気孔１１０ａから流入する空気は混合部１０の内部で旋回し、研磨材供給路３３から流入する研磨材Ａと空気とが混合される。この状態で流入路２０を介し、脱硝触媒Ｃの貫通孔Ｃ１に研磨材Ａと空気とが流入するため、脱硝触媒に流入する研磨材の分布に偏りが生じにくく、脱硝触媒を均一に研磨できる。

【0053】

混合部１０における、研磨材供給路３３ａ及び３３ｂの開口部１１１ａ及び１１１ｂと、吸入路２１の開口部２１ａと、複数の空気孔１１０ａ以外の箇所は、外部から密閉される。これにより、吸引ファン７０により吸引される空気は全て複数の空気孔１１０ａから流入して、開口部２１ａから流出するので、コンプレッサ等の装置を要さずに、十分な研磨材Ａの流速が得られ、かつ、研磨材Ａを空気と混合できる。このため、均一かつ十分に脱硝触媒Ｃの研磨を行うことができる。

【0054】

混合部１０は、円筒形状を有し、空気孔１１０ａは、混合部１０の円周状の側面１１に略均等の間隔を空けて複数設けられる。これにより、複数の空気孔１１０ａから混合部１０に流入する空気を好ましく旋回させながら、混合部１０の中心付近に移動させることができる。従って、空気と混合された研磨材Ａが均等に混合された状態で、流入路２０から貫通孔Ｃ１へと供給できる。このため、均一な脱硝触媒Ｃの研磨を行うことができる。

【0055】

研磨材供給路３３は、異なる種類の研磨材Ａ１及びＡ２が供給される、研磨材供給路３３ａ及び３３ｂからなる。これにより、研磨材Ａ１及びＡ２の貫通孔Ｃ１内の流通速度が異なることで、研磨材同士の衝突が起こり、貫通孔Ｃ１内の研磨効率が向上する。また、混合部は内部で空気が旋回して研磨材Ａと混合されるため、研磨材Ａが異なる種類の研磨材Ａ１及びＡ２からなる場合であっても、均一に空気と研磨材Ａ１及びＡ２とを混合できる。

【0056】

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。

【0057】

上記実施形態において、混合部１０を、円筒形状を有するものとして説明した。上記に限定されない。混合部１０は、空気孔から空気が流入することで、内部で空気と研磨材とが旋回して混合されるものであればよい。

【0058】

上記実施形態において、研磨材供給路３３を、研磨材Ａ１及びＡ２が供給される研磨材供給路３３ａ及び３３ｂからなるものとして説明した。上記に限定されない。研磨材Ａの種類は３種類以上であってもよい。研磨材供給路３３は上記研磨剤Ａの種類に対応して３つ以上であってもよい。

【符号の説明】

【0059】

１ 脱硝触媒研磨装置
１０ 混合部
１１ 側面
１１０ａ 空気孔
１１１ａ、１１１ｂ 開口部
２０ 流入路
２１ａ 開口部
３３ 研磨材供給路
７０ 吸引ファン（吸引部）
Ｃ 脱硝触媒
Ｃ１ 貫通孔
Ａ 研磨材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】