JP3743816B2 - Method and apparatus for producing plate catalyst - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス中の窒素酸化物などを除去する触媒を担持させる板状触媒の製造方法および装置に関する。なお、本発明における板状触媒は、断面形状が長方形の、いわゆる板の形をした触媒はもちろん、断面形状が波形の、いわゆる波板の触媒も含まれるものとする。
【0002】
【従来の技術】
火力発電用ボイラや各種工場より排出される窒素酸化物を除去する方法として一般にアンモニア接触還元法が広く採用されている。これに使用される窒素酸化物除去用触媒(以下「脱硝触媒」という)の形状は、板状のもの(板状触媒)、ハニカム状のもの、粒状のものなどがある。このような脱硝触媒は、種々の特性を要求される。そのうちの一つとして、脱硝触媒が燃焼排ガス中のダストにより摩耗されにくいことがあげられる。また、このほかの特性として、脱硝性能の良いことはもちろんのこと、圧力損失の少ないことも要求される。
【0003】
排ガスが脱硝触媒を通過する際の圧力損失を低減するため、排ガスの流れ方向と平行な面を持ち、燃焼排ガス中のダストの目づまりを少なくする板状の触媒、すなわち板状触媒が多く採用される。板状触媒は、板状基材として金属、ガラスまたはセラミックの繊維などの織布が使用される。
【0004】
図5は、従来技術に係る板状触媒の製造装置を示す斜視図である。この板状触媒の製造装置は、特開平7−213920号公報に開示されているもので、板状基材53の上に触媒をペースト状にした触媒ペースト54を供給し、一対の回転する担持用の下ロール16と上ロール17の間に挿入する。このようにして一対の回転ロール間に挿入された板状基材53には、触媒が担持されて板状触媒52が形成される。この際、下ロール16と上ロール17の表面への触媒ペースト54の付着を防止するため、板状基材53は、この板状基材53の幅より広い幅を有する上シート14と下シート5で挟まれて一対のロール間に挿入される。
【0005】
上ロール17と下ロール16の間を通過した上シート14は、上シート巻き取りロール20に巻き取られる。同様に、下シート5は、反転ロール26で反転され下シート巻き取りロール22に巻き取られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記板状触媒の製造装置は、板状基材53の表面に均一、確実に触媒ペースト54を担持させるために、板状基材53の幅より広く触媒ペースト54を供給する。触媒ペースト54は、板状基材53から剥離しないように付着強度が大きくなるように調整されるので強い粘着性を有する。このため板状基材53の外側にはみ出た触媒ペーストは、板状基材53の外側に位置するシートに強力な粘着力で付着する。
【0007】
下シート5に白紙、上シート14にクラフト紙を使用したときには、経験上、下シート5に大部分が付着する。上、下シートは、紙が用いられるため担持後は触媒ペースト54の水分を吸収して破れやすくなり、上、下シート5、14に付着した触媒を紙シートの破れなく剥ぎ取ることは容易でない。
【0008】
このため上記板状触媒の製造装置においては、下シート5に付着した触媒ペーストを一旦、加熱ローラに押しつけて乾燥させ、この触媒を加熱ローラに転移させたところを刃物で剥ぎ取るようにしている。しかし、この製造装置は、加熱ローラを加熱する熱源が必要であり、作業開始前に加熱ローラを加熱したり、作業の中断時には熱源を切る温度コントロールが必要であり、取り扱いが困難であった。
【0009】
本発明は、シートに付着した触媒ペーストを、シートを破ぶらずに直接に剥ぎ取ることを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、シートに付着した触媒ペーストを剥ぎ取るにあたり、薄板の辺をシート面側に一定力で押し付け、この薄板の辺をシート面に沿って相対的に移動させることを特徴とする。薄板の辺をシート面側に一定力で押し付けることにより、シート面または付着した触媒ペーストに対する薄板の浮き上がりを防止し、かつシートに無理な力を加えない。薄板の辺をシート面に沿って相対的に移動させることにより、薄板の辺はシート面に付着した触媒ペーストを剥ぎ取る。
【0011】
シートは、付着した触媒ペーストの水分を吸収すると強度が弱くなるので、薄板の辺は一定力でシート面側に押し付けられる。一定力は、たとえば弾性材の弾性力を利用すると良い。薄板の辺が必要以上に強くシート面側に押し付けられると、当然シートに無理な力が加えられ、シートが破れることになる。したがって、シートは、ある程度の強度があり、水分が付着しても破れにくいものが望ましく、たとえば紙が使用される。2枚のシートの内、一方に白紙を使用し、他方にクラフト紙を使用した場合には、経験上、白紙の方に大部分の触媒ペーストが付着する。シートの破れない一定力で押し付けることにより触媒ペーストを剥ぎ取り易くする。
【0012】
さらに、薄板の辺をシート面に沿って相対的に移動させる。この場合、シートが移動して薄板が固定されても良いし、シートが固定されて薄板が移動しても良い。シートが一方のロールから巻き戻され、他方のロールに巻かれるようにすれば、シートが移動することになるので、薄板を固定する。このようにすることにより、薄板の辺は、シート面に付着した触媒ペーストを剥ぎ取る。
【0013】
薄板は、シートに付着した触媒ペーストを剥ぎ取れるものであれば良いが、ある程度の剛性があり、先端の辺が直線状で尖っている方が剥ぎ取り易い。したがって、金属、樹脂などで形成される刃物が好適に使用される。
【0014】
薄板の辺を触媒ペーストの付着したシート面側に押し付けるときに、シートの触媒ペーストの付着した面と反対側の面、すなわちシートの反板状基材面を平板面や曲面で支えると、シートの逃げがなく確実にシート面側に押し付けることができる。また、シートの反板状基材面を支える面がシートとともに移動するものであれば、シートに不要な力を加えることが少ないので好ましい。この点からは支える面としてシートの移動とともに回転する案内ロール、すなわち後述する反転ロールを利用すると良い。
【0015】
因みに、板状基材は、触媒が担持される芯材となるもので、たとえばエキスパンドメタル、セラミック繊維などで形成され板状である。また、本発明における板状基材は、断面形状が長方形の、いわゆる板の形をしたものはもちろん、断面形状が波形の、いわゆる波板のものも含まれる。
【0016】
次に、表面に触媒ペーストを供給した板状基材に触媒を担持させるには一対の回転ロールを備えると良い。一対の回転ロールは、触媒ペーストが供給された板状基材を挟み、板状基材の表面に供給した触媒ペーストを押え付け板状基材に触媒を担持させる。この場合、板状基材の表面に供給された触媒ペーストが回転ロールの表面に付着することを防止するため、回転ロールのロール面と板状基材の間にシートを供給するシート送り手段を備えると良い。このシート送り手段により、板状基材の表面に付着した触媒ペーストが回転ロールの表面に付着することが防止される。
【0017】
さらに、一対の回転ロール間を通過したシートの反板状基材面に接触して設けられるとともに、このシートを案内する案内ロールと、この案内ロールのロール面に対向させて、かつロール面方向に一定押圧力で付勢させて設けられる薄板とを備えると良い。薄板の先端は、シート面に対向してロール面方向に一定押圧力で付勢されて設けられるが、シートは案内ロールに支えられるので逃げることなく支えられる。また、薄板は、一定押圧力でロール面方向に押し付けられるので、薄板の浮き上がりがなく触媒ペーストは剥ぎ取られやすい。
【0018】
さらに、案内ロールのロール面と薄板の先端との間隔の最小値を規制する間隔規制手段を備えると良い。案内ロールのロール面と薄板の先端との間隔の最小値を規制するには、最小値を予め設定し、この最小値となるように規制する。最小値の設定は、たとえばシートの厚みとすることができる。この場合には薄板の先端はシート面に接触した状態となる。シートの厚みより大きく設定した場合には、シートは破れにくくなるが、シートに付着した触媒ペーストの剥がし状態が不十分になる恐れもある。シートの厚みより小さく設定した場合には、シートは破れ易くなるが、シートに付着した触媒ペーストの剥がし状態が良好になる。装置の運転条件、シートの種類、触媒ペーストの性状などを考慮して適宜設定する。
【0019】
案内ロールのロール面と薄板の先端との間隔の最小値を規制することにより、薄板の先端は、ロール面に対して最小値以上の距離をおいて位置することになり無理にシート面を押し付けることがなくシートの破れも防止される。このことは、たとえばシートの厚みのばらつきによる厚みの大きい個所やシート面への硬いものが付着した個所が上記間隙に噛み込み、シート面から薄板に一定力を超える力が加わったときには薄板が後退し、シートおよび装置を保護する。
【0020】
さらに、間隔規制手段として、基端側が装置本体に軸支されるとともに反転ロール側に回動可能なアームを設け、このアームの先端側に、薄板が反転ロール方向に抜き差し可能に取り付けられる支持片と、反転ロールに当接するローラとを設けると良い。アームを反転ロール側に回動し、ローラが反転ロールに当接してから、薄板を反転ロール方向に抜き差し調節することにより薄板の先端(辺)とシート面との間隔を一定に規制することができる。この際、アームを反転ロール側に付勢する弾性材を有すると良い。弾性材はアームを反転ロール側に付勢するとともに、薄板とシートとの間に異物の噛み込みなどにより一定力を超える予期しない力が薄板に加わったときに、アームが回動、後退し、シートの破れや装置の破損などを防止する。弾性材としては、金属、ゴム、樹脂などを使用し、形状としてはスプリング、ひも、板などのばねを適宜利用する。
【0021】
上記説明において、薄板はシートに付着した触媒ペーストを剥ぎ取るものであるが、特に板状基材の幅より広いシートを板状基材の下側に挟んで板状基材に触媒ペーストを付着させる場合、触媒ペーストは、シートの両縁側に帯状に付着する。この場合には、左右縁側のシート面に対向させてそれぞれ薄板を配置する。
【0022】
また、本発明において、触媒ペーストが板状基材を挟む2枚のシートの両方に付着する場合においても、上記に説明した方法ないし装置により2枚のシートの両方に付着した触媒ペーストを同様に剥ぎ取ることができる。また、本発明は、板状触媒が波形状の触媒であっても適用でき、この場合、一対の回転ロールの表面形状は、波形状に合わせたものにすることはもちろんである。
【0023】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の板状触媒の製造方法および装置の一実施形態を図面に基いて説明する。なお、図1〜4において、同じ構造、作用部分には同じ符号をつけて示す。
【0024】
図2は、本発明に係る板状触媒の製造方法を実施するために用いられる装置の一実施形態を示す斜視図である。本実施形態の板状触媒の製造装置は、表面に触媒ペースト54を供給した板状基材53を挟み、板状基材53に触媒を担持させる一対の回転ロール16、17と、この回転ロール16のロール面と板状基材53の間に下シート5を供給するシート送り装置(シート送り手段)18aおよび回転ロール17のロール面と板状基材53の間に上シート14を供給するシート送り装置(シート送り手段)18bとを備える。
【0025】
さらに、板状触媒の製造装置は、回転ロール16、17間を通過した下シート5の反板状基材面に接触して設けられ、下シート5を案内する反転ロール(案内ロール)25と、この反転ロール25のロール面に対向させて、かつこのロール面方向に一定押圧力で付勢させて設けられる2枚の刃物(薄板)29と、反転ロール25のロール面と刃物29の先端との間隔の最小値を規制する間隔規制装置(間隔規制手段)33(図1に表示)とを備えるものである。
【0026】
本板状触媒の製造装置は、触媒が担持される板状基材53にペースト状の触媒である触媒ペースト54を供給した後、下シート5と上シート14とで挟んで一対の上、下ロール17、16の間に挿入して圧着し、触媒ペースト54を板状基材53に担持し板状触媒52とし、さらにシートに付着した触媒ペースト56を剥ぎ取るものである。本装置で製造される板状触媒は、たとえば排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する触媒として使用される。なお、シートに付着した触媒ペーストには、板状基材53に触媒ペーストを付着させたときに外側のシートに付着した触媒ペーストと、板状基材53に上、下ロールで触媒を担持させた際に、板状基材53側からシート側に移動してはみ出た触媒ペーストも含まれる。
【0027】
板状基材53は、触媒が担持される芯材となるもので、エキスパンドメタル、セラミック繊維などで形成され帯状である。上シート14および下シート5は、触媒ペースト54が一対の回転ロール16、17の表面に付着しないためのもので、板状基材53の幅より広い幅をもち板状基材53の上下面を挟む。下シート5は、たとえば触媒ペーストが付着し易い白紙を利用し、シートに付着した触媒ペースト56を吸着する。
【0028】
一対の回転ロール16、17は、軸線方向が互いに平行をなすように配置され、回転することにより板状基材53に触媒を担持する。
【0029】
下シート5および上シート14を供給するシート送り装置18a、18bは、回転ロール16、17のロール面と板状基材53の間に回転ロール16、17の回転に対応して移動させるシート5、14を介在させるもので、上シート14を送り出す上シート送り出しロール19および上シートを巻き取る上シート巻き取りロール20と、下シート5を送り出す下シート送り出しロール21および下シートを巻き取る下シート巻き取りロール22と、下シート5の送り出し側に配置される反転ロール23および下シートの巻き取り側に配置される反転ロール24、25とを有する。
【0030】
上シート送り出しロール19、上シート巻き取りロール20、下シート送り出しロール21および下シート巻き取りロール22、反転ロール23、24、25などの回転軸線は、互いに平行で、かつ上ロール16および下ロール17の回転軸線と平行である。下シート5は、下シート送り出しロール21から反転ロール23で反転し、上、下ロール17、16間を通過した後、反転ロール24で下側に向きを変えられ、さらに反転ロール25の表面25bによって触媒ペーストが付着した面と反対の面を支えられつつ曲げられて移動し、下シート巻き取りロール22によって巻き取られる。
【0031】
図1は、図2に示す装置の下シートに付着した触媒ペーストを剥がす部分の要部斜視図で、剥がす部分の片側のみを示すが本装置の両側にあるものである。下シート5に付着した触媒ペースト56を剥がす部分は、下シート5を下側に方向を変えさせる反転ロール25と、下シート5に付着した触媒ペースト56をその先端30で剥ぎ取る刃物29と、先に挙げた間隔規制装置33とを含む。下シート巻き取りロール22は、駆動装置31によって駆動される。
【0032】
反転ロールのロール面25bと刃物の先端30との間隔の最小値を規制する間隔規制装置33は、固定側の回転金具36に基端側がピン40で軸支され反転ロール25側に回動可能なアーム38と、このアーム38を反転ロール25側に付勢する弾性材としての引張ばね48とを有する。アーム38は、反転ロール25に対向して反転ロール25の左右両側寄りに設けられ、装置本体50に取り付けられた支持台35に固定される。
【0033】
アーム38は、固定側の回転金具36にピン40で回動可能に固定された回動側の回転金具39と、この回転金具39に固定された接続金具41と、接続金具41に取り付けられた刃物受台42とを含む。刃物受台42には、刃物29を反転ロール25方向に移動可能に取り付けられる刃支持片(支持片)42aおよび反転ロール25に当接する案内ローラ(ローラ)44が設けられる。刃物29と刃支持片42aは、刃物29に開口溝29aが設けられ、刃支持片42aに固定ボルト45で固定される。
【0034】
刃支持片42aに移動可能に取り付けられる刃物29は、反転ロール25の接線方向になる位置に、また刃物29の長さは板状基材53が回転ロール16、17を通過中に蛇行しても確実に、下シート5に付着した触媒ペースト56が剥がされるように板状基材53の幅より10mm入った位置から幅方向外側に下シート端の範囲がカバーできる長さとし、シートに付着した触媒ペースト56の全てを剥ぎ取れる位置に設けられる。また、間隔規制装置33は、アーム38に取り付けられた刃物29を反転ロール25から引き離す方向に回動させるエアーシリンダー49が設けられる。
【0035】
図3は、図1の要部側面図である。各刃物受台42に設けられる二つの案内ロ―ラ44は、反転ロール25のロール面に当接し、刃物受台42、したがって刃物29と反転ロール25との位置関係または刃物29の先端の辺と下シート面との位置関係が確定される。刃物受台の刃支持片42aに固定ボルト45で固定された刃物29は、下シート5が移動する矢印10で示す一方の向きと反対の矢印11で示す他方の向き11、すなわち反転ロール25の接線方向に傾斜される。刃物29の先端の辺は、反転ロール25の回転軸25aに平行な直線状でくさび状に尖っている。さらに、刃物受台の案内ローラ44は反転ロール25の軸線をまたぐように配置される。なお、符号58は、剥がされた触媒ペーストで、触媒ペーストの原料として回収される。
【0036】
以上の構造を有する本実施形態の板状触媒の製造装置は、次のように作用する。すなわち、図1に示すように、触媒ペーストが付着した下シート5を移動させると、下シートの下面(シートの反板状基材面)8は、反転ロール25のロール面25bに接触し支えられる。下シートの上面7は、反転ロール25の表面から下シート5の厚み分だけ離れた位置にある。間隔規制装置33により刃物の先端の辺とロール面25bとの間隔の最小値が一定に規制されるので刃物29が下シート5に無理に食い込むことはなく、必要以上の力が加えられることがなく、触媒ペーストの水分を吸収して弱くなった下シート5を破くことなく下シート5に付着した触媒ペースト56を剥ぎ取ることができる。
【0037】
さらに、下シートの下面8を反転ロールのロール面25bで支えれば、反転ロール25の回転とともに下シート5も移動し、反転ロール25に対して下シート5は相対的に滑べらないか、または相対的な滑りを少なくすることができる。このように支えることにより下シート5の支え状態が安定し、かつ下シート5の破れを防止できる。
【0038】
さらに、アーム38を反転ロール25側に回動させて、案内ローラ44を反転ロール25に当接させることにより、刃支持片42aの位置を確定させ、この刃支持片42aに刃物29を反転ロール25方向に移動させて調整することにより、ロール面25bと刃物先端30との間隔の最小値を一定に設定できる。さらに、このアーム38を反転ロール25側に付勢する引張ばね48を設けることによりアーム38を反転ロール側に押し付けるとともに、一定力を超える力が刃物にかかったときに刃物が後退し、シートおよび装置を保護する。
【0039】
次に、上記板状触媒の製造装置について、さらに詳しく説明する。
【0040】
図2に示すように、板状触媒52の芯材となる板状基材53の表面に、触媒ペースト54を付着させ、板状基材53の上表面に上シート14を、板状基材53の下裏面に下シート5を挿入して挟み、板状基材53を回転する上ロール16と下ロール17の隙間に噛み込ませ、板状基材53、上シート14および下シート5を矢印27、28の方向に送り出しながら、触媒ペースト54を板状基材53に圧着、担持させ板状触媒52を形成する。形成された板状触媒52は、所定の寸法に切断され、焼成されることにより脱硝触媒となる。
【0041】
上記工程で、触媒ペースト54は、上ロール16と下ロール17により圧縮され板状基材53に担持されるが、触媒が担持された板状基材53と下シート5は重なった状態で移動する。さらに、下シート5は、反転ロール24、25を経て下シート巻き取りロール22に巻き取られる。下シート巻き取りロール22は、パウダークラッチが内臓され、下シート5の巻き取り張力を一定にする役目をする。そのため、触媒ペーストが付着した下シート5は、担持用上、下ロール16、17と下シート巻き取りロール22の間で運転中は常に引張りの力が働いており、反転ロール24、25においてはロール径になじんだ状態でシワ、たるみがない。
【0042】
板状基材53の外側に付着した触媒ペーストおよび板状基材53が上、下ロール間を通過した際に板状基材53側からシート側に移動し付着した触媒ペースト、すなわち下シートに付着した触媒ペースト56は、下シート5の幅方向の両端寄りに帯状に付着すると同時に、水分の一部が下シート5に吸収される。下シート5は、時間の経過とともに破れ易くなるが、従来のラインスピード7〜8m/分では上、下ロール通過から下シート巻き取りロール22に巻き取られるまでの時間が短いため下シート5の強度は保持される。この場合、上シート14にクラフト紙、下シート5に白紙を使用すると、経験上、下シート5に触媒ペースト54の大部分が付着する。また、下シート5に付着した触媒ペースト56の平均量は、厚さ0.8〜1mm、幅30〜50mmで 連続的に付着する。
【0043】
図3に示すように、刃物受台の案内ローラ44は、下シート5の幅方向端外側位置で反転ロール25の軸線25aにまたがるように配置されるので、下シート5が案内ローラ44に巻き付いたり破れたりしない。さらに、刃物29は、下シート5に反転ロール25の接線方向になる位置で接触するように刃物受台42を配置しており、かつ下シート5を刃物29と反転ロール25間で挟み込む構造になっているので刃物29には必ずシートに付着した触媒ペースト56が当たり剥ぎ取りが確実に行われる。
【0044】
図4は、図1に示す間隔規制装置の動作を示し、(A)は刃物が設定された状態の平面図、(B)は刃物が開放された状態の平面図である。図4(A)に示すように、触媒ペーストを担持させる作業を再開すると同時に、エアーシリンダー49を引き動作にすると、刃物29を支持した刃物受台の案内ローラ44は、引張ばね48により反転ロール25に押しつけられ、刃物29は板状基材53から下シート5に付着した触媒ペースト56を剥ぎ取れる位置に設けているので、刃物29が下シート5に接して付着した余剰の触媒ペーストを剥がす。剥ぎ取り動作は中断回数が少ないほど、板状触媒ないし触媒ペーストの歩留まりが向上する。
【0045】
上記のように、引張ばね48によって刃物受台の案内ローラ44は、反転ロール25に常に押し当てられ、反転ロール25と刃物29の隙間、したがって下シート5の表面と刃物29の先端の辺との間隙の最小値が規制されるので、連続剥離させても刃物29が下シート5に食い込んで破れたり損傷を与えることが少ない。
【0046】
また、図4(B)に示すように、下シート5が破れたり、下シート巻き取りロール22が大きくなり交換する際には、エアーシリンダー49を押し動作にして刃物29を開放する。
【0047】
本実施形態において、反転ロール25は、直径60.5mmと76.3mmを使用したが直径76.3mmの方がシートに付着した触媒ペースト56の剥がし効率が良い。これは反転ロール25の直径が大きいほど刃物29と下シート5の接触が安定するためである。刃物29は、下シートに付着した触媒ペースト56の幅方向が十分カバーでき、しかも下シートの蛇行を考慮して厚さ1〜2mm×幅40mm×長さ90mmの材質Sk−7を使用し、刃物29の角は丸みを付けた加工(R加工)した方が下シート5を傷つけず破れにくくする。
【0048】
下シート5は、白紙で厚さ0.1mm×幅660mmを使用する。触媒ペーストの水分が規定値より多い場合や担持後の下シート5を1分以上中断して剥ぎ取り動作を再開すると、下シートに付着した触媒ペースト56の水分が下シート5に吸収され破れやすくなる。
【0049】
上記実施形態において、上シート14は、触媒ペーストが付着しにくい紙で形成されるが、下シート5と同じく、触媒ペーストが付着し易い白紙を利用し触媒ペーストを付着させても良い。この場合、上シート側にも本実施形態の装置を設ける。
【0050】
ところで、最近の地球環境問題への関心の高まりとともに、社会も企業も資源、エネルギー浪費型の生産方式から環境保全、資源循環型に移行している。工場で発生する廃棄物も、まずリサイクルして、出来るだけ減量化し処分している。このような事情から、既設の板状触媒の製造装置に、本実施形態の触媒ペーストを剥ぎ取る装置を設けるだけで、従来のラインスピードを保持した状態で、シートに付着した触媒ペーストを剥がして回収することができる。しかも剥がされた触媒ペーストがそのまま触媒ペーストの原料として使用できるので、板状触媒ないし触媒ペーストの歩留まりが良くなり大量生産に有利となる。また本装置は、特別の動力を必要とせず、既設のコンベアー駆動装置を利用するのでエネルギーロスも少なく、かつ産業廃棄物の低減にもつながる。
【0051】
【発明の効果】
本発明によれば、シートに付着した触媒ペーストを、シートを破ぶらずに直接に剥ぎ取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る板状触媒の製造方法を実施するために用いられる装置の一実施形態を示し、下シートに付着した触媒ペーストを剥がす剥がし部分の要部斜視図である。
【図2】図1に示す剥がし部分を含む装置の全体斜視図である。
【図3】図1の要部側面図である。
【図4】図1に示す装置の間隔規制装置の動作を示し、(A)は刃物が設定された状態の平面図、(B)は刃物が開放された状態の平面図である。
【図5】従来技術に係る板状触媒の製造装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
5 下シート(シート)
14 上シート(シート)
16 下ロール(回転ロール)
17 上ロール(回転ロール)
18a、18b シート送り装置(シート送り手段)
25 反転ロール
25b ロール面
29 刃物(薄板)
30 先端
33 間隔規制装置(間隔規制手段)
38 アーム
42a 刃支持片(支持片)
44 案内ローラ(ローラ)
48 引張ばね(弾性材)
50 装置本体
52 板状触媒
53 板状基材
54 触媒ペースト(触媒)
56 シートに付着した触媒ペースト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plate-shaped catalyst manufacturing method and apparatus for supporting a catalyst for removing nitrogen oxides and the like in exhaust gas. The plate-like catalyst in the present invention includes not only a catalyst having a so-called plate shape having a rectangular cross-sectional shape but also a so-called corrugated catalyst having a corrugated cross-sectional shape.
[0002]
[Prior art]
In general, an ammonia catalytic reduction method is widely adopted as a method for removing nitrogen oxides emitted from boilers for thermal power generation and various factories. The shape of the catalyst for removing nitrogen oxide (hereinafter referred to as “denitration catalyst”) used for this includes a plate shape (plate shape catalyst), a honeycomb shape, and a granular shape. Such a denitration catalyst is required to have various characteristics. One of them is that the denitration catalyst is not easily worn by dust in the combustion exhaust gas. As other characteristics, it is required not only that the denitration performance is good, but also that the pressure loss be small.
[0003]
In order to reduce the pressure loss when the exhaust gas passes through the denitration catalyst, a plate-shaped catalyst that has a plane parallel to the flow direction of the exhaust gas and reduces clogging of dust in the combustion exhaust gas, that is, a plate-shaped catalyst is often used. The In the plate-like catalyst, a woven fabric such as a metal, glass or ceramic fiber is used as the plate-like substrate.
[0004]
FIG. 5 is a perspective view showing an apparatus for producing a plate catalyst according to the prior art. This plate-shaped catalyst manufacturing apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-213920, and supplies a
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The plate-shaped catalyst manufacturing apparatus supplies the catalyst paste 54 wider than the width of the plate-
[0007]
When white paper is used for the
[0008]
For this reason, in the plate-shaped catalyst manufacturing apparatus, the catalyst paste adhering to the
[0009]
An object of the present invention is to directly peel off the catalyst paste attached to the sheet without breaking the sheet.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention, when stripping off the catalyst paste attached to the sheet, presses the side of the thin plate against the sheet surface side with a constant force, and relatively moves the side of the thin plate along the sheet surface. It is characterized by. By pressing the side of the thin plate against the sheet surface side with a constant force, the thin plate is prevented from being lifted with respect to the sheet surface or the attached catalyst paste, and an excessive force is not applied to the sheet. By relatively moving the side of the thin plate along the sheet surface, the side of the thin plate peels off the catalyst paste attached to the sheet surface.
[0011]
When the sheet absorbs moisture from the attached catalyst paste, the strength of the sheet is weakened. Therefore, the side of the thin plate is pressed against the sheet surface side with a constant force. As the constant force, for example, the elastic force of an elastic material may be used. If the side of the thin plate is pressed more strongly than necessary to the sheet surface side, an unreasonable force is naturally applied to the sheet, and the sheet is torn. Therefore, it is desirable that the sheet has a certain degree of strength and is not easily torn even when moisture is attached. For example, paper is used. When white paper is used for one of the two sheets and kraft paper is used for the other, experience shows that most of the catalyst paste adheres to the white paper. The catalyst paste is easily peeled off by pressing with a constant force that does not tear the sheet.
[0012]
Further, the side of the thin plate is relatively moved along the sheet surface. In this case, the sheet may move and the thin plate may be fixed, or the sheet may be fixed and the thin plate may move. If the sheet is rewound from one roll and wound on the other roll, the sheet moves, so the thin plate is fixed. By doing in this way, the catalyst paste adhering to the sheet surface is peeled off from the side of the thin plate.
[0013]
The thin plate only needs to be able to peel off the catalyst paste attached to the sheet, but has a certain degree of rigidity, and is easier to peel off if the tip side is straight and sharp. Therefore, a blade formed of metal, resin or the like is preferably used.
[0014]
When pressing the side of the thin plate against the surface of the sheet to which the catalyst paste is adhered, the surface opposite to the surface of the sheet to which the catalyst paste is adhered, i.e. Can be reliably pressed against the seat surface side. In addition, it is preferable that the surface supporting the anti-plate-like substrate surface of the sheet moves together with the sheet because unnecessary force is less applied to the sheet. From this point, it is preferable to use a guide roll that rotates as the sheet moves as a supporting surface, that is, a reverse roll described later.
[0015]
Incidentally, the plate-like substrate is a core material on which the catalyst is supported, and is formed of, for example, expanded metal, ceramic fiber, or the like, and has a plate shape. In addition, the plate-like base material in the present invention includes a so-called corrugated plate having a corrugated cross-sectional shape as well as a so-called plate shape having a rectangular cross-sectional shape.
[0016]
Next, a pair of rotating rolls may be provided to support the catalyst on the plate-like substrate whose surface is supplied with the catalyst paste. The pair of rotating rolls sandwiches the plate-like substrate supplied with the catalyst paste, presses the catalyst paste supplied to the surface of the plate-like substrate, and supports the catalyst on the plate-like substrate. In this case, in order to prevent the catalyst paste supplied to the surface of the plate-like substrate from adhering to the surface of the rotating roll, sheet feeding means for supplying a sheet between the roll surface of the rotating roll and the plate-like substrate is provided. It is good to prepare. This sheet feeding means prevents the catalyst paste attached to the surface of the plate-like base material from attaching to the surface of the rotating roll.
[0017]
Furthermore, it is provided in contact with the opposite plate-like base material surface of the sheet that has passed between the pair of rotating rolls, and the guide roll that guides the sheet, the roll surface of the guide roll facing the roll surface, and the roll surface direction And a thin plate provided by being biased with a constant pressing force. The front end of the thin plate faces the sheet surface and is urged with a constant pressing force in the roll surface direction, but the sheet is supported by the guide roll without escaping. Further, since the thin plate is pressed in the roll surface direction with a constant pressing force, the thin plate does not lift and the catalyst paste is easily peeled off.
[0018]
Furthermore, it is good to provide the space | interval control means which controls the minimum value of the space | interval of the roll surface of a guide roll, and the front-end | tip of a thin plate. In order to regulate the minimum value of the distance between the roll surface of the guide roll and the tip of the thin plate, a minimum value is set in advance and the minimum value is restricted. The minimum value can be set to the thickness of the sheet, for example. In this case, the tip of the thin plate is in contact with the sheet surface. When the thickness is set to be larger than the thickness of the sheet, the sheet is difficult to tear, but there is a possibility that the peeled state of the catalyst paste attached to the sheet may be insufficient. When set to be smaller than the thickness of the sheet, the sheet is easily torn, but the peeled state of the catalyst paste attached to the sheet is improved. It is set appropriately in consideration of the operating conditions of the apparatus, the type of sheet, the properties of the catalyst paste, and the like.
[0019]
By regulating the minimum value of the distance between the roll surface of the guide roll and the tip of the thin plate, the tip of the thin plate is positioned at a distance greater than the minimum value with respect to the roll surface, and the sheet surface is forcibly pressed. Without tearing the sheet. This is because, for example, a thick part due to variations in the thickness of the sheet or a part where a hard object adheres to the sheet bites into the gap, and the thin plate moves backward when a force exceeding a certain force is applied from the sheet surface to the thin plate. And protect the sheet and equipment.
[0020]
Further, as a space regulating means, a support piece is provided with a base end pivotally supported by the apparatus main body and a rotatable arm provided on the reversing roll side, and a thin plate attached to the front end side of the arm so as to be inserted and removed in the reversing roll direction. And a roller in contact with the reversing roll may be provided. By rotating the arm toward the reversing roll and the roller abuts the reversing roll, the distance between the front end (side) of the thin plate and the sheet surface can be regulated to be constant by adjusting the thin plate in the reversing roll direction. it can. At this time, it is preferable to have an elastic material that urges the arm toward the reverse roll. The elastic material urges the arm to the reverse roll side, and when an unexpected force exceeding a certain force is applied to the thin plate due to the biting of foreign matter between the thin plate and the sheet, the arm rotates and retracts, Prevents tearing of sheets and damage of equipment. As the elastic material, metal, rubber, resin, or the like is used, and as a shape, a spring such as a spring, a string, or a plate is appropriately used.
[0021]
In the above description, the thin plate peels off the catalyst paste attached to the sheet. In particular, the catalyst paste is attached to the plate-like substrate by sandwiching a sheet wider than the plate-like substrate under the plate-like substrate. When the catalyst paste is used, the catalyst paste adheres in a strip shape on both sides of the sheet. In this case, the thin plates are respectively disposed so as to face the sheet surfaces on the left and right edge sides.
[0022]
Further, in the present invention, when the catalyst paste adheres to both of the two sheets sandwiching the plate-like substrate, the catalyst paste attached to both of the two sheets by the method or apparatus described above is similarly applied. Can be peeled off. Further, the present invention can be applied even when the plate-like catalyst is a wave-shaped catalyst. In this case, the surface shapes of the pair of rotating rolls are of course matched to the wave shape.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the plate catalyst production method and apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4, the same structure and action parts are denoted by the same reference numerals.
[0024]
FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of an apparatus used for carrying out the method for producing a plate catalyst according to the present invention. The plate-shaped catalyst manufacturing apparatus of this embodiment includes a pair of rotary rolls 16 and 17 that sandwich a plate-
[0025]
Furthermore, the plate-shaped catalyst manufacturing apparatus is provided in contact with the opposite plate-like substrate surface of the
[0026]
The plate-like catalyst manufacturing apparatus supplies a
[0027]
The plate-
[0028]
The pair of rotary rolls 16 and 17 are arranged so that the axial directions thereof are parallel to each other, and carry the catalyst on the plate-
[0029]
The
[0030]
The rotation axes of the upper
[0031]
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a part where the catalyst paste attached to the lower sheet of the apparatus shown in FIG. 2 is peeled off, and shows only one side of the part to be peeled, but is on both sides of the apparatus. The part where the
[0032]
An
[0033]
The
[0034]
The
[0035]
FIG. 3 is a side view of the main part of FIG. Two
[0036]
The plate-shaped catalyst manufacturing apparatus of the present embodiment having the above-described structure operates as follows. That is, as shown in FIG. 1, when the
[0037]
Furthermore, if the
[0038]
Furthermore, the position of the
[0039]
Next, the plate-shaped catalyst production apparatus will be described in more detail.
[0040]
As shown in FIG. 2, the
[0041]
In the above process, the
[0042]
When the catalyst paste attached to the outside of the plate-
[0043]
As shown in FIG. 3, the
[0044]
4A and 4B show the operation of the space regulating device shown in FIG. 1, wherein FIG. 4A is a plan view of a state in which the cutter is set, and FIG. 4B is a plan view of a state in which the cutter is opened. As shown in FIG. 4A, when the work for supporting the catalyst paste is resumed and at the same time the
[0045]
As described above, the
[0046]
Further, as shown in FIG. 4B, when the
[0047]
In this embodiment, the reversing
[0048]
The
[0049]
In the above embodiment, the
[0050]
By the way, with the recent increase in interest in global environmental problems, both society and companies are shifting from resource and energy wasting production methods to environmental conservation and resource recycling. The waste generated at the factory is first recycled, and reduced as much as possible. For this reason, the catalyst paste attached to the sheet is peeled off while maintaining the conventional line speed only by providing a device for stripping the catalyst paste of the present embodiment in the existing plate-shaped catalyst manufacturing apparatus. It can be recovered. Moreover, since the peeled catalyst paste can be used as a raw material for the catalyst paste as it is, the yield of the plate catalyst or catalyst paste is improved, which is advantageous for mass production. In addition, this apparatus does not require any special power and uses an existing conveyor drive device, so there is little energy loss and also leads to reduction of industrial waste.
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, the catalyst paste attached to the sheet can be peeled off directly without breaking the sheet.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an essential part of a peeling portion for peeling off a catalyst paste attached to a lower sheet, showing an embodiment of an apparatus used for carrying out a method for producing a plate catalyst according to the present invention.
FIG. 2 is an overall perspective view of the apparatus including the peeled portion shown in FIG.
FIG. 3 is a side view of the main part of FIG. 1;
4A and 4B show the operation of the interval regulating device of the apparatus shown in FIG. 1, in which FIG. 4A is a plan view in a state where a blade is set, and FIG. 4B is a plan view in a state where the blade is opened.
FIG. 5 is a perspective view showing an apparatus for producing a plate catalyst according to the prior art.
[Explanation of symbols]
5 Lower sheet (sheet)
14 Upper sheet (sheet)
16 Lower roll (rotating roll)
17 Upper roll (rotating roll)
18a, 18b Sheet feeding device (sheet feeding means)
25 Reverse roll
25b Roll surface
29 Cutlery (thin plate)
30 Tip
33 Spacing regulating device (spacing regulating means)
38 arms
42a Blade support piece (support piece)
44 Guide roller (roller)
48 Tension spring (elastic material)
50 Main unit
52 Plate catalyst
53 Plate base material
54 Catalyst paste (catalyst)
56 Catalyst paste adhering to the sheet
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