(57)【要約】【課題】  脱硝触媒に付着した被毒物質と共に、脱硝触媒の内部に詰まった粗大粒子を除去することができる脱硝触媒の再生方法及び脱硝触媒の再生システムが提供される。【解決手段】  脱硝触媒の再生方法は、脱硝触媒を、乾燥状態でフッ素化合物と無機酸と界面活性剤とを含有する薬液に浸漬し薬液洗浄する薬液洗浄ステップを少なくとも含む。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱硝触媒を、乾燥状態でフッ素化合物と無機酸と界面活性剤とを含有する薬液に浸漬し薬液洗浄する薬液洗浄ステップを含むことを特徴とする、脱硝触媒の再生方法。
【請求項２】
前記薬液から取り出した脱硝触媒を真空引き槽内の水に浸漬させ、前記槽を密閉して前記槽内の空気を吸引する仕上げ洗浄ステップを更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の脱硝触媒の再生方法。
【請求項３】
前記フッ素化合物は、フッ化水素アンモニウムであり、前記フッ素化合物の量は、前記薬液全体に対して１〜１０質量％であり、前記無機酸の量は、前記薬液のｐＨ値がｐＨ１〜６の範囲になるように添加する量であり、前記界面活性剤の量は、前記薬液全体に対して０．００１〜１０質量％であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の脱硝触媒の再生方法。
【請求項４】
前記仕上げ洗浄ステップが、前記真空引き槽での洗浄の後に、前記槽内から取り出した前記脱硝触媒を水又はスルファミン含有水を洗浄液として洗う仕上げ水洗ステップを更に含むことを特徴とする、請求項２に記載の脱硝触媒の洗浄方法。
【請求項５】
前記薬液洗浄ステップでは、脱硝設備から取り外した脱硝触媒を直接的に薬洗槽内の前記薬液に浸漬することにより洗浄を行うことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の脱硝触媒の再生方法。
【請求項６】
前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレン誘導体若しくはポリアルキレングリコール誘導体を主成分とするノニオン系界面活性剤、又はポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルを主成分とするアニオン系界面活性剤であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の脱硝触媒の再生方法。
【請求項７】
前記フッ素化合物がフッ化水素アンモニウムであり、前記無機酸がスルファミン酸であり、前記界面活性剤がポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールを主成分とするノニオン系界面活性剤であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の脱硝触媒の再生方法。
【請求項８】
前記薬液洗浄ステップでは、前記薬液を繰り返し使用することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の脱硝触媒の再生方法。
【請求項９】
脱硝触媒を、乾燥状態でフッ素化合物と無機酸と界面活性剤とを含有する薬液に浸漬し薬液洗浄するように構成された薬液洗浄部を少なくとも備えることを特徴とする脱硝触媒の再生システム。
【請求項１０】
前記薬液から取り出した脱硝触媒を真空引き槽内の水に浸漬させ、前記槽を密閉して前記槽内の空気を吸引するように構成された真空引き槽を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の脱硝触媒の再生システム。
【請求項１１】
前記フッ素化合物はフッ化水素アンモニウムであり、その量は薬液全体に対して１〜１０質量％であり、前記無機酸の量は、前記薬液のｐＨ値がｐＨ１〜６の範囲になるように添加する量であり、前記界面活性剤の量は、前記薬液全体に対して０．００１〜１０質量％であることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の脱硝触媒の再生システム。
【請求項１２】
前記真空引き槽から取り出した前記脱硝触媒を、水又はスルファミン酸含有水を仕上げ水洗液として仕上げ水洗する仕上げ水洗槽を更に備えることを特徴とする、請求項１０に記載の脱硝触媒の再生システム。
【請求項１３】
前記薬液洗浄部は、脱硝設備から取り外した脱硝触媒を直接的に薬洗槽内の前記薬液に浸漬することにより洗浄を行うように構成されたことを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の脱硝触媒の再生システム。
【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及び脱硝触媒の再生システムに関し、特に、石炭焚きボイラ用の脱硝触媒の再生方法及び脱硝触媒の再生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
化石燃料、バイオマス等の燃料を燃焼させる設備は、燃料を燃焼させることで生じる排ガスに含まれる窒素酸化物を除去する脱硝設備を備えている。このような脱硝設備には、窒素酸化物の除去を促進させる脱硝触媒を備えている。脱硝触媒は、使用することにより性能が劣化するため、脱硝触媒を備えた脱硝設備では、メンテナンスの際に脱硝触媒の交換や追加が行われている。また、脱硝触媒を再利用するために、その性能を回復する再生処理を行うことも提案されている。
【０００３】
このような再生処理としては、シリカ・アルミナ・硫酸カルシウム系の被毒物質で活性が低下した脱硝触媒を水により予洗いし、含水させた後に有機酸とフッ化物との混液を用いて同物質を常温で洗浄除去する方法及び装置が知られている（特許文献１）。また、脱硝触媒を水により予洗いした後、フッ素化合物と無機酸とを含む薬液に浸漬することにより、触媒の表面に着いたカルシウム等の付着物を除去する方法及びシステムが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０１１−３１２３７号公報
【特許文献２】国際公開第２０１７／０１０４０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した例では、再生処理を行っても、脱硝触媒のガス通過孔に詰まった粗大粒子を十分に取り除くことができない。また、このような粗大粒子を除去するための処置を別途必要とする虞がある。更に、前述した例では、水により予洗いした後にフッ素化合物と酸により薬洗を行うものの、粗大粒子等の付着物を効果的に除去できず、触媒再生の効果が減少する。その理由の一つとして、水による予洗いにより触媒が含水し、フッ素化合物と酸の効果が低下することが考えられる。この対策として、フッ素化合物の濃度を上げることも考えられるが、このような対策は、触媒の成分に影響を与える可能性がある。また、使用済み脱硝触媒を水による洗浄を行った後、再度乾燥させた場合、脱硝触媒のガス通過孔に堆積した付着物が凝集し、粗大粒子となって取り除くことができない。
【０００６】
本発明は、脱硝触媒に付着した被毒物質を除去すると共に、脱硝触媒のガス通過孔に詰まった粗大粒子を除去できる脱硝触媒の再生方法及び脱硝触媒の再生システム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】
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生方法は、脱硝触媒を、乾燥状態でフッ素化合物と無機酸と界面活性剤とを含有する薬液に浸漬し薬液洗浄する薬液洗浄ステップを少なくとも含む。
【０００８】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生方法は、前記薬液から取り出した脱硝触媒を真空引き槽内の水に浸漬させ、前記槽を密閉して前記槽内の空気を吸引する仕上げ洗浄ステップを少なくとも含む。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生方法では、前記フッ素化合物はフッ化水素アンモニウムであり、前記フッ素化合物の量は前記薬液全体に対して１〜１０質量％であり、前記無機酸の量は、前記薬液のｐＨ値がｐＨ１〜６の範囲になるように添加する量であり、前記界面活性剤の量は、前記薬液全体に対して０．００１〜１０質量％である。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生方法では、前記仕上げ洗浄ステップは、前記真空引き槽での洗浄の後に、前記槽内から取り出した前記脱硝触媒を水又はスルファミン含有水を洗浄液として洗う仕上げ水洗ステップを更に含む。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生方法では、前記薬液洗浄ステップでは、脱硝設備から取り外した脱硝触媒を直接的に薬洗槽内の前記薬液に浸漬することにより洗浄を行う。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生方法では、前記界面活性剤は、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレン誘導体若しくはポリアルキレングリコール誘導体を主成分とするノニオン系界面活性剤、又はポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステルを主成分とするアニオン系界面活性剤である。
【００１３】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生方法では、前記フッ素化合物はフッ化水素アンモニウムであり、前記無機酸はスルファミン酸であり、前記界面活性剤はポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールを主成分とするノニオン系界面活性剤である。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生方法では、前記薬液洗浄ステップでは、前記薬液を繰り返し使用する。
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生システムは、脱硝触媒を、乾燥状態でフッ素化合物と無機酸と界面活性剤とを含有する薬液に浸漬し薬液洗浄するように構成された薬液洗浄部を少なくとも備える。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生システムは、前記薬液から取り出した脱硝触媒を真空引き槽内の水に浸漬させ、前記槽を密閉して前記槽内の空気を吸引するように構成された真空引き槽を更に備える。
【００１７】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生システムでは、前記フッ素化合物はフッ化水素アンモニウムであり、その量は薬液全体に対して１〜１０質量％であり、前記無機酸の量は、前記薬液のｐＨ値がｐＨ１〜６の範囲になるように添加する量であり、前記界面活性剤の量は、前記薬液全体に対して０．００１〜１０質量％である。
【００１８】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生システムは、前記真空引き槽から取り出した前記脱硝触媒を、水又はスルファミン酸含有水を仕上げ水洗液として仕上げ水洗する仕上げ水洗槽を更に備える。
【００１９】
また、本発明の一態様に係る脱硝触媒の再生システムでは、前記薬液洗浄部は、脱硝設備から取り外した脱硝触媒を直接的に薬洗槽内の前記薬液に浸漬することにより洗浄を行うように構成されている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、脱硝触媒に付着した被毒物質を除去すると共に、脱硝触媒のガス通過孔に詰まった粗大粒子を除去できる脱硝触媒の再生方法及び脱硝触媒の再生システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、第一実施形態に係る脱硝触媒の再生システムの概略的な構成を示す模式図である。
【図２】図２は、第一実施形態に係る脱硝触媒の再生方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第二実施形態に係る脱硝触媒の再生システムの概略的な構成を示す模式図である。
【図４】図４は、第二実施形態に係る脱硝触媒の再生方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、実施例に係る脱硝触媒の目詰まり率の計測結果を示すグラフである。
【図６】図６は、実施例に係る脱硝触媒の目詰まり除去率の算出結果を示すグラフである。
【図７】図７は、実施例に係る脱硝触媒の脱硝反応速度定数比の計測結果を示すグラフである。
【図８】図８は、実施例に係る脱硝触媒のシリカ溶出量の計測結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る脱硝触媒の再生方法及び脱硝触媒の再生システムの実施形態を詳細に説明する。本発明は、これらの実施形態により限定されない。添付図面は、実施形態の概要を説明するための図であり、付属する機器を一部省略している。また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせや一部置換した構成も本発明の技術的範囲に含む。
【００２３】
１．第一実施形態
１．１．再生システム
図１を参照して、第一実施形態に係る脱硝触媒の再生システムについて説明する。図１に示すように、脱硝触媒の再生システム１００は、薬液洗浄部１０２と、仕上げ洗浄部１０４と、乾燥部１０６とを備え、脱硝触媒の脱硝性能を回復させる再生処理を実行するように構成されている。
【００２４】
再生処理の対象となる脱硝触媒は、例えば、石炭焚きボイラにて発生した、シリカ(ＳｉＯ2)等のケイ素(Ｓｉ)、アルミニウム(Ａｌ)、カルシウム(Ｃａ)、リン(Ｐ)、砒素(Ａｓ)、ナトリウム(Ｎａ)、カリウム(Ｋ)等の被毒物質を含む排ガスの脱硝に使用して被毒し、その脱硝性能が低下した触媒である（以下、使用済み脱硝触媒ともいう。）。このような脱硝触媒は、例えば、少なくとも１つの排ガスの通過孔（以降、ガス通過孔をもいう。）を有する格子状(ハニカム状)、板状、コルゲート状等の形状の触媒であり、二酸化チタン(ＴｉＯ2)等の担体に、バナジウム(Ｖ)、タングステン(Ｗ)及びモリブデン(Ｍо)からなる群より選択される少なくとも１つの活性成分を担持してなる。また、このような脱硝触媒は、乾燥状態で再生処理の対象となる。
【００２５】
本明細書にて記載の乾燥状態とは、水分を含まない絶対乾燥状態に限らず、空気中の水分を吸着した状態をも含む。これは、脱硝触媒等の触媒は細孔が小さく、室内に放置していても空気中の水分が触媒に吸着される。高湿度の条件下で放置した触媒は、湿潤状態となるが、本発明の乾燥状態に含まれる。また、水洗い後に触媒を乾燥させた状態も含む。本明細書にて記載の乾燥状態は、このような完全な乾燥状態に限らず、脱硝設備内及び装置から脱硝触媒を取り出した後に、水を用いた洗浄を目的とする処理を行わない触媒の状態を意味している。このような処理としては、例えば、水に触媒を浸漬したり、水により触媒を洗い流したりする予洗い等の洗浄処理が挙げられる。また、本明細書にて記載の乾燥状態での再生処理とは、脱硝設備内及び装置から脱硝触媒を取り出した後、予洗い等の洗浄処理を行うことなく、脱硝触媒を直接的に薬洗槽内の薬液に浸漬することにより薬液洗浄を行う処理及び、洗浄処理後に触媒を再度乾燥させた後、薬液洗浄を行う処理を意図している。したがって、脱硝設備内及び装置から脱硝触媒を取り出した後かつ薬液洗浄を行う前の脱硝触媒に、空気ブロー等の除塵処理を行うことができる。
【００２６】
薬液洗浄部１０２は、脱硝触媒を洗浄するための薬洗槽と薬洗槽内に薬液を供給する機構とを少なくとも備える。薬洗槽は、再生処理対象の脱硝触媒よりも大きく、薬液が貯留可能な容器である。薬洗洗浄部１０２は、薬液を溜めた薬洗槽に乾燥状態の脱硝触媒を投入し、脱硝触媒を薬液に浸漬させるように構成されている。薬洗洗浄部１０２は、脱硝触媒を薬液に浸漬させることにより、バナジウム等の活性成分が脱硝触媒から溶出することを抑制しつつ、難溶性のシリカ等の被毒物質を脱硝触媒から溶出することができると共に、脱硝触媒の内部に詰まった粒子、特に排ガス通過孔に詰まった粗大粒子を溶解させてその粒径を小さくするように構成されている。薬液洗浄部１０２としては、シャワーノズル等を有し、脱硝触媒に薬液をかけて、脱硝触媒に薬液を浸漬させる装置を用いることもできる。本明細書にて「粗大粒子」は、脱硝触媒のガス通過孔と略同等の直径を有する粒子であり、例えばハニカム形状を有する脱硝触媒のハニカム孔と略同等の直径を有する粒子を意図している。粗大粒子の直径は、例えば、５．０ｍｍ程度であり、主にシリカ、アルミニウム等を含んで形成されていると推測できる。
【００２７】
仕上げ洗浄部１０４は、脱硝触媒を洗浄するための水槽と、水槽内に水を供給する機構と、水槽内の空気を吸引するための真空ポンプとを有する真空引き槽を少なくとも備える。真空引き槽は、再生処理対象の脱硝触媒よりも大きく、水が貯留可能な容器であり、蓋等を有することにより脱硝触媒を出し入れ可能であり、かつその内部を密閉状態にすることができるように構成されている。仕上げ洗浄部１０４は、その内部を密閉状態としながら空気を吸引して真空状態とすることにより、脱硝触媒の内部に詰まった粒子、特に排ガス通過孔に詰まった粗大粒子を吸引して除去するように構成されている。
【００２８】
乾燥部１０６は、薬液洗浄部１０２で薬液洗浄された脱硝触媒又は仕上げ洗浄部１０４で仕上げ洗浄された脱硝触媒から水分を除去するように構成されている。乾燥部１０６は、脱硝触媒へ１００℃以上に加熱したガス、例えば１３０℃のガスを通気させることにより、脱硝触媒に付着した水分を除去するように構成されている。乾燥部１０６は、脱硝触媒から水分を除去できる構成であればよく、脱硝触媒に乾燥された空気を送ることにより脱硝触媒から水分を吹き飛ばす構成としてもよく、１００℃以上に加熱された空間にて脱硝触媒から水分を蒸発させる構成としてもよい。
【００２９】
また、本実施形態に係る再生システム１００の仕上げ洗浄部１０４は、任意選択的に、ジェット水洗を行うための図示しないジェット水洗槽を更に備えることができる。ジェット水洗槽は、脱硝触媒を洗浄するための水槽と水供給装置とを少なくとも備え、圧縮空気でアシストした高圧水を噴霧することにより、脱硝触媒のガス通気孔に洗浄水を供給するように構成されている。
【００３０】
１．２．再生方法
図２に、第一実施形態に係る脱硝触媒の再生方法の一例をフローチャートで示す。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る脱硝触媒の再生方法は、脱硝触媒の再生システム１００の各部で処理を実行することにより実現できる。本実施形態に係る脱硝触媒の再生方法は、薬液洗浄ステップと仕上げ洗浄ステップとを少なくとも含む。また、前述したように、脱硝設備内および装置から取り出した後、薬液洗浄ステップの前に空気ブロー等、触媒が水を吸うことのない除塵ステップを行うことができる。また、水洗後に乾燥して薬液洗浄ステップを実施することもできる。
【００３１】
図１及び図２に示すように、薬液洗浄ステップ（ステップＳ１２）では、フッ素化合物と無機酸と界面活性剤とを含有する薬液を用い、薬液で満たした薬液洗浄部１０２内に乾燥状態の脱硝触媒を投入することにより、脱硝触媒を浸漬させる。浸漬時間は、例えば、１５分以上６０分以下とすることができる。薬液洗浄後、薬液から脱硝触媒を取り出す。薬液洗浄後に薬洗槽内に残留した薬液は、別の乾燥状態の脱硝触媒を洗浄するために好適に用いることができる。
【００３２】
薬液のフッ素化合物として、フッ化水素アンモニウム(ＮＨ4ＨＦ2)、フッ化アンモニウム(ＮＨ4Ｆ)が例示される。フッ素化合物は、フッ化水素アンモニウムであることが好ましい。フッ素化合物の量は、例えば、薬液全体に対して１〜１０質量％とすることができ、１〜５質量％の範囲が好ましい。
【００３３】
薬液の無機酸として、スルファミン酸(Ｈ3ＮＳＯ3)、塩酸(ＨＣｌ)、硫酸(Ｈ2ＳＯ4)、ホウ酸(Ｈ3ＢＯ3)が例示される。無機酸は、塩酸又は塩酸とホウ酸であることが好ましい。ホウ酸は、防錆剤としても機能することができる。ホウ酸の量は、例えば薬液に対して０．００１〜１０質量％とすることができる。また、無機酸は、スルファミン酸であることも好ましい。無機酸の量は、例えば、薬液のｐＨ値がｐＨ１〜６の範囲になるように添加することが好ましく、ｐＨ１〜３の範囲がより好ましい。酸の量が薬液のｐＨ値が前記範囲内となるような量であれば、前記無機酸以外も添加することができる。
【００３４】
薬液の界面活性剤としては、ノニオン系界面活性剤又はアニオン系界面活性剤が好ましい。ノニオン系活性剤としては、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレン誘導体、ポリアルキレングリコール誘導体を主成分とする非リン酸系界面活性剤が好ましい。ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールのエチレンオキサイド（ＥＯ）含有量は、例えば３９質量％とすることができる。ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールを主成分とする非リン酸系界面活性剤としては、ブラウノンＰ−１０１Ｍ（青木油脂工業社製）、エマルゲンＰＰ−２２０（花王社製）、ニューポールＰＥ−６１、ニューポールＰＥ−６２、ニューポールＰＥ−６４、ニューポールＰＥ−６８、ニューポールＰＥ−７１、ニューポールＰＥ−７４、ニューポールＰＥ−７５、ニューポールＰＥ−７８、ニューポールＰＥ−１０８等（三洋化成社製）、エバン４１０、エバン４２０、エバン４５０、エバン４８５、エバン６８０、エバン７１０、エバン７２０、エバン７４０、エバン７５０、エバン７８５、エバンＵ−１０３、エバンＵ−１０５、エバンＵ−１０８等（第一工業製薬社製）、プロノン（登録商標）＃０５６、プロノン＃１０１Ｐ、プロノン＃１０５、プロノン＃１２４、プロノン＃１２４Ｐ、プロノン＃１５４、プロノン＃１８８Ｐ、プロノン＃２０１、プロノン＃２０２、プロノン＃２０４、プロノン＃２０８、プロノン＃２３５、プロノン＃２３５Ｐ、プロノン＃２３７Ｐ、プロノン＃２３８、プロノン＃４０７Ｐ、ユニルーブ（登録商標）７０ＤＰ−９５０Ｂ、ユニルーブ７５ＤＥ−２６２０Ｒ等（日油株式会社製）、プリストールＥＭ−４４０、プリストールＥＭ−６４０、プリストールＲＭ−１８３等（ミヨシ油脂社製）が例示される。また、ポリアルキレングリコール誘導体を主成分とする非リン酸系界面活性剤としては、マスターエア４０４（ＢＡＳＦ社製）、フォームキラーＭ−１４（青木油脂工業社製）、ディスパノールＷＩ−１１５（日油株式会社製）、ユニルーブ５０ＭＢ−２、ユニルーブ５０ＭＢ−５、ユニルーブ５０ＭＢ−１１、ユニルーブ５０ＭＢ−２６、ユニルーブ５０ＭＢ−７２、ユニルーブ６０ＭＢ−２Ｂ、ユニルーブ６０ＭＢ−１６、ユニルーブ６０ＭＢ−２６、ユニルーブ７５ＤＥ−１５、ユニルーブ７５ＤＥ−２５、ユニルーブ７５ＤＥ−６０、ユニルーブ７５ＤＥ−１７０、ユニルーブ７５ＤＥ−２６２０、ユニルーブ７５ＤＥ−３８００、ユニルーブ８０ＤＥ−４０Ｕ、ユニセーフＡＸ−２２、ユニルーブＭＢ−７、ユニルーブＭＢ−１９、ユニルーブＭＢ−７００、ユニルーブＭＢ−７Ｘ、ユニルーブＭＢ−１１Ｘ、ユニルーブ１０ＭＳ−２５０ＫＢ等（日油株式会社製）、トリミンＤＦ−３００、トリミン６１０等（ミヨシ油脂社製）、リケーＲＫ−９５（理系化学工業社製）が挙げられる。また、アニオン系界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル等のリン酸エステル又はその塩を主成分とするリン酸エステル系界面活性剤が好ましい。リン酸エステル系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等のリン酸エステルを主成分とする界面活性剤が好ましく、ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ８）エーテルリン酸エステル・モノエタノールアミン塩を主成分とする界面活性剤がより好ましい。リン酸エステル又はその塩を主成分とするリン酸エステル系界面活性剤としては、アントックス ＥＨＤ−ＰＮＡ、ニューコール １００−ＦＣＰ、アントックス ＥＨＤ−４００等（日本乳化剤社製）、プライサーフ Ａ２０８Ｆ、プライサーフ Ａ２０８Ｎ、プライサーフＡ２１０Ｄ、プライサーフＭ２０８Ｆ等（第一工業社製）等が挙げられる。界面活性剤の量は、例えば、薬液全体に対して０．００１〜１０質量％とすることができる。
【００３５】
仕上げ洗浄ステップ（ステップＳ１４）では、真空引き洗浄として、薬液洗浄後に取り出した脱硝触媒を、仕上げ洗浄部１０４の真空引き槽に移動させる。真空引き槽内では、脱硝触媒を水に浸漬し、真空引き槽を密閉して前記槽内の空気を吸引することにより、真空状態とする。仕上げ洗浄ステップでは、真空引き槽内を真空状態とすることで、脱硝触媒の内部の粒子、特にガス通過孔に詰まった粗大粒子を吸引して除去することができる。このような仕上げ洗浄の後、真空引き槽を大気圧開放し、脱硝触媒を真空引き槽から取り出す。
【００３６】
仕上げ洗浄ステップ（ステップＳ１４）では、仕上げ洗浄部１０４の真空引き槽内の空気圧を−６００ｍｍＨｇ以下まで低下させることが好ましい。水槽内の空気圧を−６００ｍｍＨｇ以下まで低下させることで、脱硝触媒のガス通過孔を塞いでいる粗大粒子を効果的に除去することができ、かつ脱硝触媒の全域を水に浸漬させることができる。
【００３７】
乾燥ステップ（ステップＳ１６）では、薬液洗浄後又は仕上げ洗浄後に取り出した脱硝触媒を、乾燥部１０６に移動させる。乾燥部１０６内では、脱硝触媒に付着している水を蒸発させ、脱硝触媒を乾燥させる。
【００３８】
また、仕上げ洗浄ステップ（ステップＳ１４）は、真空引き洗浄の後かつ乾燥ステップの前に、ジェット洗浄を更に含むことができる。ジェット洗浄では、仕上げ洗浄部１０４又は仕上げ洗浄部１０４が備えるジェット水洗槽にて、圧縮空気でアシストした高圧水を噴霧することにより、ガス通過孔に洗浄水を供給する。これにより、脱硝触媒の内部に残った粒子を洗い流すことができる。
【００３９】
本実施形態によれば、脱硝触媒の表面及びガス通過孔に付着したシリカ(Ｓｉ)等の被毒物質を除去すると共に、使用済み脱硝触媒のガス通過孔に詰まった粗大粒子のほぼ全てを除去することができる。この理由の一つとして、乾燥状態の脱硝触媒に対して薬液洗浄ステップを行うことにより、薬液洗浄ステップの際の薬液の効果が低下することを防ぐことが推測できる。また、薬液洗浄ステップの前に使用済み脱硝触媒に対して水による予洗いを行わなくても、後述するように、脱硝触媒の強度は保持できると推測できる。予洗いを省略できるため、予洗いに要する水量、予洗い用の設備、処理時間等を削減できる。その結果、設備や処理コストを削減できる。
【００４０】
更に、粗大粒子を効果的に除去できる理由の一つとして、薬液洗浄により、脱硝触媒のガス通過孔に詰まった粗大粒子が溶解されてその粒径が小さくなり、仕上げ洗浄により、脱硝触媒のガス通過孔内の気泡が外に引き出されると共に、ガス通過孔の粒径の小さくなった粗大粒子とガス通過孔に堆積している被毒物質とが取り除かれることが推測できる。一方、真空引き洗浄の後に薬液洗浄を行っても、ガス通過孔の粗大粒子を取り除くことは難しい。これは、例えば、単に真空引き洗浄を行うことにより、脱硝触媒のガス通過孔内の気泡が外に出されると共に、ガス通過孔に堆積している小さな粒子は取り除かれるものの、ガス通過孔に詰まった粗大粒子の粒径に大きな変化はないためと推測できる。更に、真空引き洗浄の後に薬液洗浄を行っても、ガス通過孔の粗大粒子を強制的に引き出す処理がないために、ガス通過孔内の粗大粒子は残存するためと推測できる。
【００４１】
また、本実施形態によれば、複数の使用済み脱硝触媒に対して、薬液洗浄ステップに用いる薬液を繰り返し用いても、これら使用済み脱硝触媒のガス通過孔に詰まった粗大粒子のほぼ全てを除去することができる。また、薬液洗浄ステップにて、フッ素化合物と無機酸と界面活性剤を含有する薬液を用いているため、再生処理による脱硝触媒の強度の低下を抑制することができる。
【００４２】
２．第二実施形態
２．１．再生システム
図３に、第二実施形態に係る脱硝触媒の再生システムの概略的な構成を示す。図３に示すように、本実施形態に係る脱硝触媒の再生システム１００ａは、薬液洗浄部１０２ａと、仕上げ洗浄部１０４ａ、１０４ｃと、乾燥部１０６と、脱硝触媒搬送装置１１２とを少なくとも備える。脱硝触媒搬送装置１１２は、脱硝触媒が設置されている脱硝設備から、脱硝触媒を取り外し、取り外した脱硝触媒を搬送する装置である。脱硝触媒搬送装置１１２は、脱硝触媒を搬送するクレーン、車両、人力で移動させる台車等を含むことができる。
【００４３】
薬液洗浄部１０２ａは、薬洗槽１１４と、薬液供給装置１１６と、廃液タンク１１９とを少なくとも備える。薬洗槽１１４は、再生処理対象の脱硝触媒よりも大きく、液体が貯留可能な容器である。薬液供給装置１１６は、本明細書に記載の薬液を貯留するタンク及び薬液の供給を制御する弁等を有し、薬液洗浄に使用する薬液を薬洗槽１１４に供給するように構成されている。薬洗洗浄部１０２ａは、薬液を溜めた薬洗槽１１４に脱硝触媒を投入し、脱硝触媒を薬液に浸漬させるように構成されている。薬洗洗浄部１０２ａは、脱硝触媒を薬洗槽１１４内で薬液に浸漬させることにより、バナジウム等の活性成分が脱硝触媒から溶出することを抑制しつつ、難溶性のシリカ等の被毒物質を脱硝触媒から溶出することができると共に、脱硝触媒の内部に詰まった粒子、特に排ガス通過孔に詰まった粗大粒子を溶解させてその粒径を小さくするように構成されている。廃液タンク１１９は、薬洗槽１１４から排出される薬液を貯留する容器である。
【００４４】
仕上げ洗浄部１０４ａは、真空ポンプ１２０と、真空引き槽１２４ａと、水供給装置１２６ａと、廃液タンク１２９ａとを少なくとも備える。真空引き槽１２４ａは、再生処理対象の脱硝触媒よりも大きく、液体が貯留可能な容器である。真空引き槽１２４ａは、蓋等を有し、脱硝触媒を出し入れ可能であり、かつその内部を真空ポンプ１２０により密閉状態にすることができるように構成されている。水供給装置１２６ａは、水を貯留するタンク及び水の供給を制御する弁等を有し、真空引きに使用する水を真空引き槽１２４ａに供給するように構成されている。廃液タンク１２９ａは、真空引き槽１２４ａから排出される廃液を貯留する容器である。
【００４５】
仕上げ洗浄部１０４ｃは、仕上げ水洗槽１２４ｃと、仕上げ水洗液供給装置１２６ｃと、廃液タンク１２９ｃとを少なくとも備える。仕上げ水洗槽１２４ｃは、再生処理の対象となる脱硝触媒よりも大きく、液体が貯留可能な容器である。仕上げ水洗液供給装置１２６ｃは、本明細書に記載の仕上げ水洗液を貯留するタンク及び仕上げ水洗液の供給を制御する弁等を有し、仕上げ水洗槽１２４ｃに仕上げ水洗液を供給するように構成されている。廃液タンク１２９ｃは、仕上げ水洗槽１２４ｃから排出される仕上げ水洗液を貯留する容器である。
【００４６】
乾燥部１０６は、第一実施形態の乾燥部１０６と同様の構成を好適に採用できる。
【００４７】
また、本実施形態に係る脱硝触媒の再生システム１００ａは、仕上げ洗浄部１０４ａと仕上げ洗浄部１０４ｃとの間に、ジェット水洗を行うための図示しないジェット水洗槽を更に備えることができる。ジェット水洗槽は、洗浄水を受けるための水槽と水供給装置とを備え、圧縮空気でアシストした高圧水を噴霧することにより、脱硝触媒の内部に残った粒子を洗い流すことができるようできるように構成されている。
【００４８】
２．２．再生方法
図４に、第二実施形態に係る脱硝触媒の再生方法の一例をフローチャートで示す。図４に示す脱硝触媒の再生方法は、脱硝触媒の再生システム１００ａの各部で処理を実行することにより、実現することができる。本実施形態に係る脱硝触媒の再生方法は、薬液洗浄ステップと仕上げ洗浄ステップとを少なくとも含む。
【００４９】
図４に示すように、薬液洗浄ステップでは、先ず、脱硝触媒搬送装置１１２により脱硝設備から脱硝触媒を取り出し、取り出した脱硝触媒を薬洗槽１１４に移動させる（ステップＳ２２）。脱硝触媒を薬洗槽１１４に移動させたら、薬洗槽１１４内で脱硝触媒を薬液供給装置１１６から供給した薬液に浸漬させる（ステップＳ２４）。薬液洗浄ステップ後、薬洗槽１１４内に残留した薬液は、排出タンク１１９に排出してもよく、薬洗槽１１４内に貯留した状態を維持し、別の脱硝触媒を洗浄するために繰り返し用いることができる。薬液洗浄ステップでは、脱硝触媒を薬洗槽１１４に移動させた後、薬洗槽１１４内に薬液を供給することにより、薬洗槽１１４内に配置された脱硝触媒を薬液に浸漬させてもよく、薬液を貯留させた薬洗槽１１４に脱硝触媒を移動させることにより、薬洗槽１１４内に配置された脱硝触媒を薬液に浸漬させてもよい。
【００５０】
続く、仕上げ洗浄ステップでは、脱硝触媒を薬洗槽１１４内で洗浄した後、真空引き洗浄を行うために、脱硝触媒搬送装置１１２により脱硝触媒を真空引き槽１２４ａに移動させる（ステップＳ３０）。真空引き槽１２４ａに脱硝触媒を移動させることにより、真空引き槽内１２４ａにて脱硝触媒を水に浸漬する。真空引き槽１２４ａを密閉した後、真空ポンプ１２０で真空引き槽１２４ａ内の空気を吸引することにより、真空引き槽１２４ａ内を真空状態とする（ステップＳ３２）。真空引き槽１２４ａ内を真空状態とすることで、脱硝触媒の内部に詰まった異物、特にガス通気孔に詰まった粗大粒子を吸引して除去ことができる。真空引き槽１２４ａ内を真空状態としたら、真空引き槽１２４ａを大気圧開放させる。
【００５１】
次いで、仕上げ洗浄ステップでは、仕上げ水洗ステップを行うために、脱硝触媒搬送装置１１２により脱硝触媒を真空引き槽１２４ａから仕上げ水洗槽１２４ｃに移動させる（ステップＳ３４）。脱硝触媒を仕上げ水洗槽１２４ｃに移動させたら、仕上げ水洗液供給装置１２６ｃから仕上げ水洗槽１２４ｃ内に仕上げ水洗液を供給し、仕上げ水洗槽１２４ｃ内で脱硝触媒を仕上げ水洗液に浸漬させることにより、脱硝触媒を洗浄する（ステップＳ３６）。この際、仕上げ水洗槽１２４ｃ内の仕上げ水洗液を排出しながら処理をおこなってもよく、仕上げ水洗槽１２４ｃ内に仕上げ水洗液を予め貯留させてから処理をおこなってもよい。
【００５２】
仕上げ水洗液としては、水(Ｈ2Ｏ)、スルファミン酸(Ｈ3ＮＳＯ3）、これらの混合液等が例示される。仕上げ水洗液は、スルファミン酸を含有することが好ましい。すなわち、仕上げ水洗液は、水と所定の濃度のスルファミン酸との混合液（以降、スルファミン酸含有水ともいう。）が好ましい。スルファミン酸の量は、例えば、水に対して０．５ｍоｌ／ｌ〜５ｍоｌ／ｌとすることができる。
【００５３】
次いで、乾燥ステップとして、乾燥部１０６に移動させ、乾燥部１０６で脱硝触媒を乾燥させる（ステップＳ３８）。
【００５４】
また、本実施形態に係る仕上げ洗浄ステップは、真空引き洗浄の後であり、仕上げ水洗ステップの前に、ジェット洗浄ステップを更に含むことができる。ジェット洗浄ステップでは、真空引き槽１２４ａ又は図示しないジェット水洗槽にて、圧縮空気でアシストした高圧水を噴霧することにより、ガス通過孔に洗浄水を供給する。これにより、脱硝触媒の内部に残った粒子を洗い流すことができる。また、本実施形態に係る脱硝触媒の再生方法は、真空引き洗浄後かつ仕上げ水洗ステップの前に、脱硝触媒を乾燥部１０６に移動させることにより、前記乾燥ステップと同様の乾燥処理を更に含むことができる。
【００５５】
本実施形態によれば、第一実施形態と同様に、使用済み脱硝触媒のガス通過孔に詰まった粗大粒子のほぼ全てを除去すると共に、脱硝触媒の表面及びガス通過孔に付着及び堆積したシリカ等の被毒物質を除去することができる。更に、第一実施形態と同様の効果を奏しながら、仕上げ洗浄ステップにより、使用済み脱硝触媒の脱硝性能を、未使用の脱硝触媒とほぼ同程度まで回復することができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、第一実施形態と同様に、予洗いを省略することにより、使用する水量を削減することができる。また、真空引き洗浄に使用する水を繰返し使用することで、水も効率よく使用することができる。水を効率よく利用することで、廃液の量を減少させることができる。具体的には、脱硝触媒を真空引き槽１２４ａから取り出した後も、真空引き槽１２４ａに水を貯留した状態を維持し、次の脱硝触媒を移動させ、真空引き洗浄行うようにしてもよい。また、真空引き槽１２４ａに対しても水を一時貯留するタンクや水を循環させる循環機構を設け、真空引き槽１２４ａから水を一度タンクに排出し、使用する際に循環機構によりタンクから真空引き槽１２４ａに水を再度投入してもよい。これにより、真空引き洗浄に一度使用した水を、次の脱硝触媒に対する真空引き洗浄に繰返し使用することができる。また、この場合、循環機構にフィルタ等を設け、水の中に含まれる異物を除去するようにしてもよい。また、仕上げ水洗ステップに用いる仕上げ水洗液を水とした場合は、真空引き洗浄と同様の構成及び方法を採用することにより、水を効率よく利用することができ、廃液の量を減少させることができる。また、薬液の脱硝性能の回復を重視して、仕上げ水洗ステップに用いる仕上げ水洗液をスルファミン酸含有水とした場合は、仕上げ水洗槽１２４ｃに対してだけスルファミン酸含有水を一時貯留するタンクやスルファミン酸含有水を循環させる循環機構を設け、仕上げ水洗槽１２４ｃからスルファミン酸含有水を一度タンクに排出し、使用する際に循環機構によりタンクから仕上げ水洗槽１２４ｃにスルファミン酸含有水を再度投入してもよい。また、この場合も、循環機構にフィルタ等を設け、スルファミン酸含有水の中に含まれる異物を除去するようにしてもよく、循環機構に濃度計及び／又はｐＨ計を設けて、仕上げ水洗液中のスルファミン酸の濃度及び／又はｐＨ値に応じてスルファミン酸含有水を追加してもよい。
【００５７】
また、本実施形態によれば、脱硝触媒を薬液から取り出した後も、薬洗槽１１４から廃液タンク１１９に薬液を排出せずに貯留した状態を維持し、次の脱硝触媒を投入することで薬液を繰り返し使用することができる。本明細書に記載の薬液は、繰返し使用しても、再生効果を低下することなく、効率よく使用することができる。このため、薬液を効率よく利用することで、廃液の量を減少させることができる。また、薬液を繰り返し使用する構造及び方法について、本発明はこれに限定されない。薬液洗浄部１０２ａに、薬液を一時貯留するタンクや薬液を循環させる循環機構を設け、薬洗槽１１４から薬液を一度タンクに排出し、使用する際に循環機構によりタンクから薬洗槽１１４内に薬液を再度投入してもよい。また、この場合、循環機構にフィルタ等を設け、薬液中の異物を除去するようにしてもよい。これにより、一度使用した薬液を、別の脱硝触媒を洗浄するために繰り返し用いることができる。循環機構に濃度計及び／又はｐＨ計を設けて、仕上げ水洗液中のスルファミン酸の濃度及び／又はｐＨ値に応じて薬液を追加してもよい。また、第一実施形態にて例示した薬液洗浄部１０２に、第二実施形態にて例示した薬液洗浄部１０２ａの構造を好適に採用することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、仕上げ洗浄ステップとして、真空引き洗浄及び仕上げ水洗を少なくとも行うそれぞれ独立した槽を備える構成及び方法を例示した。本発明は、これに限定されない。前記した洗浄を行うことができる１つの槽を設けて、仕上げ洗浄ステップを行うこともできる。また、前記仕上げ洗浄ステップにジェット洗浄ステップを含む場合、前記１つの槽でジェット洗浄ステップも行うことができる。
【００５９】
また、本実施形態では、脱硝設備から脱硝触媒を取り外して再生処理を行う構造及び方法を例示した。本発明は、これに限定されない。脱硝設備に脱硝触媒に設置した状態のまま、脱硝触媒の再生処理を行う構造及び方法とすることもできる。この場合、脱硝設備に薬液と水を供給し、脱硝設備から廃液を回収する。
【００６０】
また、前述した実施形態では、脱硝触媒の再生システム１００、１００ａに薬洗槽１１４内の薬液の温度を調整する薬液温度調整機構を設けてもよい。薬液温度調整機構を設けることで、脱硝触媒に含浸させた薬液洗浄の温度を制御することができる。これにより、脱硝触媒に含浸させた薬液洗浄の温度を薬液温度調整機構で常温に維持することも、薬液を加熱し常温よりも高くすることができる。
【００６１】
また、前述した本実施形態では、乾燥状態の脱硝触媒を対象とし、薬液洗浄部１０２又は薬洗槽１０２ａと仕上げ洗浄部１０４又は真空引き槽１０４ａとを備えるシステム、及び薬液洗浄ステップと仕上げ洗浄ステップと備える方法を例示した。本発明は、これに限定されない。前述したように、粗大粒子を効果的に除去できる理由の一つとして、薬液洗浄により、脱硝触媒のガス通過孔に詰まった粗大粒子の粒径が小さくした後、仕上げ洗浄ステップとして真空引き洗浄を実施することにより、粗大粒子と被毒物質とが効果的に取り除かれることが推測できる。したがって、本発明は、別の実施形態にて、脱硝触媒を対象として薬液洗浄を真空引き洗浄の前に実施できる脱硝触媒の再生システム及び再生方法を採用できる。例えば、本発明に係る別の実施形態では、脱硝触媒をフッ素化合物と無機酸と界面活性剤とを含有する薬液に浸漬し薬液洗浄するように構成された薬液洗浄部と、前記薬液から取り出した脱硝触媒を真空引き槽内の水に浸漬させ、前記槽を密閉して前記槽内の空気を吸引するように構成された真空引き槽とを備える脱硝触媒の再生システムを採用できる。また、脱硝触媒をフッ素化合物と無機酸と界面活性剤とを含有する薬液に浸漬し薬液洗浄する薬液洗浄ステップと、前記薬液から取り出した脱硝触媒を真空引き槽内の水に浸漬させ、前記槽を密閉して前記槽内の空気を吸引する仕上げ洗浄ステップを含む再生方法を採用できる。
【００６２】
更に、本発明に係る別の実施形態に係る再生システム及び再生方法では、真空引き槽及び真空引き洗浄等の仕上げ洗浄ステップに本明細書に記載の薬液を採用することにより、脱硝触媒を真空引き槽内の薬液に浸漬させ、前記槽を密閉して前記槽内の空気を吸引するように構成された真空引き槽を備えた再生システム、及び脱硝触媒を真空引き槽内の薬液に浸漬させ、前記槽を密閉して前記槽内の空気を吸引する仕上げ洗浄ステップを含む再生方法を採用することができる。これにより、薬液洗浄部及び薬液洗浄ステップを省略して、より効率的な触媒再生システム及び再生方法を提供できる。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明する。本発明に係る脱硝触媒の再生方法及び脱硝触媒の再生システムは、以下の実施例によって限定されない。
【００６４】
１．再生効果の検証Ｉ
実施例１として、実機から取り出した使用済み脱硝触媒について、前記した実施形態に係る脱硝触媒の再生方法を実施し、再生効果の一つとして脱硝触媒の目詰まり率の変化を検証した。
【００６５】
薬液洗浄に用いる薬液として、フッ素化合物としてフッ化水素アンモニウム(ＮＨ4ＨＦ2)をフッ化水素分が１．７５質量％、無機酸としてスルファミン酸(Ｈ3ＮＳＯ3)が３．２質量％、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールを主成分とする市販のノニオン系界面活性剤を０．０５質量％となる割合で混合することにより、薬液を調製した。
【００６６】
１．１．目詰まり率の計測Ｉ
実機から使用済み脱硝触媒を取り出し、取り出した脱硝触媒の目詰まり率を、目視で目詰まりしているガス通気口（セル）の数を数えることにより、測定した。目詰まり率の算出には、目詰まり率（％）＝目詰しているセル数／全セル数×１００の式を用いた。脱硝触媒は、５ｍｍ角のガス通気孔（ハニカム孔）を有し、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×６００ｍｍのサイズのハニカム形状の脱硝触媒（ハニカム脱硝触媒）を用いた。次いで、乾燥状態の脱硝触媒を薬洗槽内で室温にて６０分薬液に浸漬した。薬液洗浄後、脱硝触媒を真空引き槽内で水に浸漬し、槽を密閉しながら室温にて６０分槽内の空気を吸引することにより、真空引き洗浄を行った。この真空引き洗浄を同条件でもう一度繰り返し、計２回実施した。真空引き洗浄後、槽から取り出した脱硝触媒を１１０℃にて４時間以上乾燥した。乾燥後の脱硝触媒の目詰まり率を、前記と同様に測定した。
【００６７】
次いで、実機から２つ目の使用済み脱硝触媒を取り出し、この乾燥状態の脱硝触媒について、１つ目の脱硝触媒の薬液洗浄に用いた薬液を繰り返し用いて、同様の再生処理と目詰まり率の測定を実施した。以上のように、実機から取り出した２つ目の使用済み脱硝触媒について、同じ薬液を用いて再生処理を２回繰り返し行い、その目詰まり率の変化を検証した。比較例１として、実機から３つ目の使用済み脱硝触媒を取り出し、この乾燥状態の脱硝触媒に対して、前述の薬液の替わりに水を使用した予洗いを行った再生処理を行い、その目詰まり率を測定した。また、各脱硝触媒について、再生処理前後の目詰まり率の差異から、目詰まり除去率を算出した。目詰まり除去率の算出には、目詰まり除去率（％）＝（１−洗浄後に目詰まりしたままのセル数／洗浄前の目詰まりセル数）×１００の式を用いた。実施例１及び比較例１の１回の再生処理の内容を下記表１に示す。目詰まり率と目詰まり除去率の結果を図５及び図６に示す。
【００６８】
【表１】
2019010635.tif 000003
【００６９】
１．２．性能Ｉ
図５に示すように、１つ目の使用済み脱硝触媒に対して行った１回目の再生処理により、目詰まり率は、１７．１％から０．５％まで低下した。２つ目の使用済み脱硝触媒に対して行った２回目の再生処理により、目詰まり率は、１６．３％から１．４％まで低下した。一方、薬液の替わりに水を使用した比較例１の目詰まり率は、１回目の再生処理にも関わらず、１９．７％から２．４％に低下したにすぎなかった。また、図６に示すように、再生処理の１回目では目詰まりが９７．２％除去され、２回目では９１．２％除去された。一方、薬液の替わりに水を使用した比較例１は、１回目の再生処理にも関らず、目詰まり除去率が８７．８％であった。
【００７０】
結果より、実機から取り出した乾燥状態の使用済み脱硝触媒に対して、フッ素化合物と無機酸と界面活性剤を含む薬液を用いて薬液洗浄を行い、その後、真空引き洗浄を行うことにより、脱硝触媒内に詰まった粗大粒子のほぼ全てを除去できることがわかった。また、同じ薬液を繰り返し用いても、実機から取り出した乾燥状態の使用済み脱硝触媒に対して、薬液洗浄と真空引き洗浄を行えば、２つ目の使用済み脱硝触媒内に詰まった粗大粒子のほぼ全てを除去できることがわかった。
【００７１】
１．３．目詰まり率の計測ＩＩ
実施例２として、実施例１と同様に、実機から取り出した使用済み脱硝触媒を薬洗槽内で室温にて３０分薬液に浸漬した。薬液として、実施例１とは異なるフッ素系薬液を用いた。薬液洗浄後、脱硝触媒を真空引き槽内で水に浸漬し、槽を密閉しながら室温にて６０分槽内の空気を吸引することにより、真空引き洗浄を行った。この真空引き洗浄を同条件でもう一度繰り返し、計２回実施した。真空引き洗浄後、槽から取り出した脱硝触媒を１１０℃にて４時間以上乾燥した。乾燥後の脱硝触媒の目詰まり率を、前記と同様に測定した。また、比較例２として、実機から２つ目の使用済み脱硝触媒を真空引き槽内で水に浸漬し、槽を密閉しながら室温にて６０分槽内の空気を吸引することにより、真空引き洗浄を行った。この真空引き洗浄を同条件でもう一度繰り返し、計２回実施した。次いで、脱硝触媒を薬洗槽内で室温にて６０分、実施例２と同様の薬液に浸漬した。薬液洗浄後、槽から取り出した脱硝触媒を１１０℃にて４時間以上乾燥した。乾燥後の脱硝触媒の目詰まり率を、前記と同様に測定した。実施例２及び比較例２の１回の再生処理の内容を下記表２に示す。
【００７２】
【表２】
2019010635.tif 000004
【００７３】
１．４．性能ＩＩ
実施例２の目詰まり率は、４．７％であり、比較例２の目詰まり率は、７．８％であった。結果より、薬液洗浄後に、真空引き洗浄を行ったほうが、脱硝触媒に詰まった粗大粒子を効率的に除去できることがわかった。これは、薬液が脱硝触媒に詰まった粗大粒子と反応して、粗大粒子のサイズを小さくすることにより、その後の真空引きを効果的にすることが推測できる。
【００７４】
２．再生効果の検証ＩＩ
次いで、実施例３として、実機から取り出した使用済み脱硝触媒について、前記した実施形態に係る脱硝触媒の再生方法を実施し、再生効果の一つとして脱硝触媒の脱硝性能の回復の程度を検証した。脱硝触媒の脱硝性能の指標として、脱硝触媒の反応速度定数を用いた。
【００７５】
２．１．脱硝触媒の脱硝反応速度定数比の計測 
実機で未使用の脱硝触媒（新品時の脱硝触媒）の反応速度定数Ｋ0を求めた。次いで、実機から取り出した乾燥状態の１つ目の使用済み脱硝触媒に対して、実施例１と同様の薬液を用いて、実施例１と同様に、薬液洗浄、真空引き洗浄及び乾燥を行った。その後、実機から乾燥状態の２つ目の使用済み脱硝触媒を取り出し、反応速度定数Ｋを求めた。２つ目の使用済み脱硝触媒に対して、同じ薬液を繰り返し用いて、同様に、薬液洗浄、真空引き洗浄及び乾燥を行った。その後、スルファミン酸の濃度を１Ｎとなるように調製した仕上げ水洗液を用いて、乾燥後の脱硝触媒を室温にて３０分間仕上げ水洗し、１１０℃で一晩乾燥させた。乾燥後の脱硝触媒の脱硝触媒性能について、反応速度定数Ｋを求めた。得られたＫ及びＫ0の値から、脱硝反応速度定数比（測定した脱硝触媒の反応速度定数／新品時の脱硝触媒の反応速度定数：Ｋ／Ｋ0）を求めた。各サンプルの反応速度定数は、管式流通反応試験装置を用いて下記表３に示す性状のガスで計測した。結果を図７に示す。
【００７６】
【表３】
2019010635.tif 000005
【００７７】
２．２．性能ＩＩＩ
図７に示すように、未使用脱硝触媒の脱硝反応速度定数比を１．０とした場合、使用済み脱硝触媒の脱硝反応速度定数比は、実機から取り出した直後かつ洗浄前は、０．５程度であったのに対し、洗浄後には未使用脱硝触媒と同程度まで向上した。したがって、実機から取り出した使用済み触媒の脱硝性能は、前述の実施形態に係る再生方法により、未使用触媒と同程度まで回復することがわかった。
【００７８】
結果より、実機から取り出した乾燥状態の使用済み脱硝触媒の脱硝性能は、真空洗浄と薬液洗浄の後に、スルファミン酸含有水を用いて仕上げ水洗を行うことにより、未使用脱硝触媒と同程度まで回復できることがわかった。また、２つ目使用済み脱硝触媒に対しても未使用脱硝触媒と同程度まで回復できることがわかった。
【００７９】
３．脱硝触媒の強度の検証
次いで、実施例４として、予洗いの脱硝触媒の強度への影響を検証することにより、前述の実施形態に係る再生方法による脱硝触媒の強度への影響を推測した。
【００８０】
３．１．シリカ溶出量の計測
実機から取り出した使用済み脱硝触媒を、乾燥状態のまま薬液を溜めた薬洗槽に投入して、薬液に浸漬させた。脱硝触媒を浸漬しながら、薬液のシリカの濃度を測定することにより、浸漬時間によるシリカの溶出量を測定した。結果を図７に示す。
【００８１】
３．２．性能ＩＶ
図７に示すように、使用済み脱硝触媒からのシリカ溶出量は、一定の値で飽和した。一般的に、使用済み脱硝触媒は、真空引き洗浄の前に、予洗いとして、水に浸漬することにより脱硝触媒内部を水分で満たす処理が知られている。これにより、脱硝触媒内部に薬液が侵入することを阻止し、脱硝触媒に含まれるガラス繊維中のシリカの溶解を防ぐことができるため、脱硝触媒の強度を防止できることが知られている（例えば、日本国特開２０１１−３１２３７号公報）。一方で、本実施例の結果から、薬液による薬液洗浄処理により、脱硝触媒から溶出するシリカの濃度は速やかに飽和することがわかった。脱硝触媒内の孔に満たされた薬液の拡散は非常に遅いことから、ガラス繊維中のシリカの溶解は速やかに飽和溶解度に到達する。すなわち、本実施例の結果より、予洗いを行わずに、実機から取り出した乾燥状態の脱硝触媒に対して直接的に薬液洗浄処理を行っても、脱硝触媒の強度は保持されると推測できる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明に係る脱硝触媒の再生方法及び脱硝触媒の再生システムによれば、脱硝触媒に付着した被毒物質を除去することができる。また、脱硝触媒のガス通過孔に詰まった粗大粒子を除去できる脱硝触媒の内部に詰まった粗大粒子を除去することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１００、１００ａ：脱硝触媒の再生システム
１０２、１０２ａ：薬液洗浄部
１０４、１０４ａ：仕上げ洗浄部
１０６：乾燥部
１１２：脱硝触媒搬送装置
１１４：薬洗槽
１１６：薬液供給装置
１１９、１２９ａ、１２９ｃ：廃液タンク
１２０：真空ポンプ
１２４ａ：真空引き槽
１２６ａ：水供給装置
１２４ｃ：仕上げ水洗槽
１２６ｃ：仕上げ水洗液供給
【図１】
2019010635.tif 000006
【図２】
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【図３】
2019010635.tif 000008
【図４】
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【図５】
2019010635.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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