(57)【要約】  【課題】石炭や重油のような灰分の多い燃焼ガス中で使用した排煙脱硝触媒を再生する方法において、使用済触媒を洗浄しなくても、脱硝触媒コーティング層の剥離を防ぎつつ、高い脱硝率に再生することができる、脱硝触媒の再生方法および再生脱硝触媒を提供する。 【解決手段】  脱硝触媒成分と酸化チタンを含む使用済脱硝触媒に、酸化チタンおよび/または酸化ケイ素のコロイド状物をコーティングした後、脱硝触媒成分と酸化チタンおよび／または酸化ケイ素のコロイド状物をコーティングすることを特徴とする脱硝触媒の再生方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱硝触媒成分と酸化チタンを含む使用済脱硝触媒に、酸化チタンおよび/または酸化ケイ素のコロイド状物をコーティングした後、脱硝触媒成分と酸化チタンおよび／または酸化ケイ素のコロイド状物をコーティングすることを特徴とする脱硝触媒の再生方法。
【請求項２】
脱硝触媒成分と酸化チタンを含む使用済脱硝触媒の表面に、酸化チタンおよび/または酸化ケイ素からなる層と、さらにその表面に形成された、脱硝触媒成分と酸化チタンおよび／または酸化ケイ素を含む層とを有することを特徴とする再生脱硝触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脱硝触媒の再生方法に係り、特に酸化チタンを含む、使用済の排煙脱硝触媒の再生方法および再生脱硝触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、廃棄物の発生量を低減するため、使用済触媒を再利用する必要が生じている。特に、石炭や重油を燃料としたボイラ排ガスの排ガス脱硝触媒では、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び砒素化合物による経時的な性能低下が起こるため、触媒表面に酸化チタンを含む脱硝触媒成分のコーティング層を設けることにより脱硝性能を高める再生方法が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
この方法は使用済脱硝触媒の表面を任意の新品触媒と同様に再生することが可能であるため、元々の触媒の初期値以上まで高活性化できるという特長も有している。また、使用済触媒の表面に触媒成分をコーティングした場合、該触媒の細孔容積と比表面積が比較的大きいため、コーティング層の一部が該触媒内部まで浸透し、コーティング層と触媒基材との接触面積が大きく、かつコーティング層と基材の間が良く密着し、十分な付着強度を有している。
【特許文献１】特開平１１−２８３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の脱硝触媒成分のコーティング層を形成する触媒再生方法は、脱硝性能を初期値以上に回復可能であるが、石炭や重油のような灰分の多い燃料の燃焼排ガス中で使用した場合、特に排ガス入口部近傍の脱硝触媒表層には付着物が多く、再生のための触媒コーティング層が十分な強度で付着し難い部分が存在する。基材表面に付着物が存在する場合、付着物の細孔容積や比表面積が基材よりも小さいため、コーティング層と付着物間の付着強度がコーティング層と触媒間の付着強度よりも低下し、触媒コーティング層は剥離し易くなる。通常、触媒コーティングする前には、前記付着物を取り除くために、酸性又はアルカリ性の洗浄液や水等による洗浄を行うが、洗浄液による洗浄を行わず、例えばエアブロウによる灰落としでは付着物を完全に取り除くことは困難である。
【０００５】
本発明の課題は、石炭や重油のような灰分の多い燃焼ガス中で使用した排煙脱硝触媒を再生する方法において、使用済触媒を洗浄しなくても、脱硝触媒コーティング層の剥離を防ぎつつ、高い脱硝率に再生することができる、脱硝触媒の再生方法および再生脱硝触媒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、本願で特許請求される発明は下記のとおりである。
（１）脱硝触媒成分と酸化チタンを含む使用済脱硝触媒に、酸化チタンおよび/または酸化ケイ素のコロイド状物をコーティングした後、脱硝触媒成分と酸化チタンおよび／または酸化ケイ素のコロイド状物をコーティングすることを特徴とする脱硝触媒の再生方法。
（２）脱硝触媒成分と酸化チタンを含む使用済脱硝触媒の表面に、酸化チタンおよび/または酸化ケイ素からなる層と、さらにその表面に形成された、脱硝触媒成分と酸化チタンおよび／または酸化ケイ素を含む層とを有することを特徴とする再生脱硝触媒。
【０００７】
本発明に用いる使用済排煙脱硝触媒は、酸化チタンを主成分とし、バナジウム、モリブデンおよび／またはタングステンの酸化物、必要によりその他の金属酸化物を含む、アンモニア接触還元脱硝触媒であり、通常は、板状、ハニカム状、コルゲートハニカム状等に加工されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、使用済脱硝触媒を廃棄することなく再利用できることに加えて、洗浄液を使用せずに高活性、高強度の脱硝触媒を再生することができ、産業廃棄物および廃水の削減に寄与すること大である。
【０００９】
[作用]
本発明では、まず適切な濃度に調整したコロイド状の酸化チタンや酸化ケイ素を使用済脱硝触媒にコーティングすることにより、触媒表面に酸化チタンおよび／または酸化ケイ素の第一層を形成する。第一層ではコロイド状物が使用済触媒内に浸透し、錨のように第一層を固定し、第一層の使用済触媒からの剥離を防ぐ。次いで、第一層表面にコロイド状の酸化チタンおよび／または酸化ケイ素と触媒成分を含む第二層をコーティング後乾燥すると、先述した使用済触媒と第一層に加えて、第一層と第二層のコロイド状物同士もゲル化したコロイド状物によって強固に結合し、さらに、第二層中の触媒成分同士はゲル化したコロイド状物によって強固に結合されるため、使用済触媒への触媒成分の付着強度も大きくなる。なお、従来の方法（特許文献１）でも、使用済触媒の表面を十分に洗浄し、付着物を除去すれば、使用済触媒と強固に付着した触媒コーティング層を得ることは可能であるが、本発明の第一層が無いため、前述のように触媒層と使用済触媒の界面に付着物が存在した場合、剥離しやすくなる。そのため、ダストや毒物質の付着量が多いガス入口部分の触媒では、付着物の除去が必要になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
使用済脱硝触媒の主成分として酸化チタンや酸化ケイ素が含まれている場合、使用済触媒上に形成される第一層および第二層、並びに使用済触媒に含まれる酸化チタンと酸化ケイ素の比率（モル比）が同等になるように調整することにより、各部分の線膨張係数が同等になり、加熱冷却を繰り返してもコーティング層が剥離しにくくなるという効果が得られる。
【００１１】
使用済触媒表面に第一層を形成する際、コロイダル状酸化物の一部は該触媒内部まで浸透して細孔容積を低減し、該触媒を高密度化する。その結果、該使用済触媒に含まれる毒物質が移動しにくくなる。さらに本発明の再生触媒は、基材である使用済触媒に毒物質が含まれていても、第一層のコーティング層が高密度化しているため、触媒成分を含む第二層の活性低下が抑制される。
【００１２】
本発明によれば、使用済触媒表面に特定のコロイダル状酸化物のコーティング層を形成後、該コロイダル状酸化物と触媒成分からなるコーティング層を形成することにより、無洗浄でも触媒コーティング層の剥離を防止し、高活性および高強度の再生触媒を得ることができる。
【実施例】
【００１３】
[実施例１]
石炭焚ボイラで使用し脱硝性能が劣化した脱硝触媒（SUS304製のメタルラス板を基材にした板状触媒、触媒のTi/Mo/Vモル比90/10/2、排ガス入口から出口の長さ550ｍｍ）を、コロイダルシリカ液に1分浸漬、乾燥後、触媒コーティング液に1分浸漬、乾燥し、触媒を再生した。上記コロイダルシリカ液は、20重量%酸化ケイ素を含むコロイダルシリカを、コロイダルシリカ：水の重量比が1:5となるように希釈して作成した。触媒コーティング液は、酸化チタンを含む脱硝触媒成分（Ti/Mo/Vモル比（89/5/6））、 20重量%酸化ケイ素を含むコロイダルシリカおよび水を用い、脱硝触媒：コロイダルシリカ：水の重量比が1:1:3となるように混合して作成した。いずれも、コーティング後液切りを行い、次いで常温で30分間風乾後、150℃で1時間通風乾燥した。
【００１４】
[実施例２]
実施例１において、コロイダルシリカ液の代わりに、同じ濃度のチタニアゾルを用いた以外は、実施例１と同様にして触媒を再生した。
[比較例１]
実施例１において、コロイダルシリカ液のコーティングを行わず、脱硝触媒コーティングのみを行った以外は、実施例１と同様にして触媒を再生した。
[比較例２]
使用済脱硝触媒を予め1N硫酸に30分浸漬した後、乾燥し、コロイダルシリカ液のコーティングを行わず、脱硝触媒コーティングのみを実施した以外は実施例１と同様にして触媒を再生した。
【００１５】
コーティング層の付着強度を測定するため、ガス流速6m/s、ダスト濃度550g/ｍ３のエアを脱硝触媒サンプルに対して45度方向から吹付ける摩耗試験を行い、実施例および比較例の触媒のコーティング層の剥離量を測定した。結果を、実施例１の剥離量を1とした相対値で表１に示す。
【００１６】
【表１】
2006192344.tif 000002
【００１７】
実施例の触媒は、いずれもコロイダル状酸化物をコーティングしない比較例１に比べて剥離量が少なくなっている。比較例1の触媒は、触媒コーティング層が剥離していた。比較例２のように使用済触媒を良く洗浄すれば無機繊維を加えないスラリをコーティングしても剥離量を低減できるが、洗浄廃液の処理が必要となる。
【００１８】
以上から、本発明は、石炭や重油のような灰分の多い燃焼ガス中で使用した酸化チタンを含む排煙脱硝触媒を再生する方法において、剥離を防ぎながら脱硝触媒コーティング層を良好に形成できることがわかる。