(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バグフィルタに含浸させる触媒スラリを貯留した容器と、前記バグフィルタ内の空気を除去し、かつ該バグフィルタ表面に形成される触媒粒子層を壊しつつ、その内部に触媒スラリを含浸担持させる、前記触媒スラリ内に設けられた含浸手段と、前記触媒スラリ面の上方に設けられた、該触媒スラリから引き上げられたバグフィルタに添着した触媒スラリを絞り出す絞出し手段と、前記バグフィルタをその両端を保持して前記絞出し手段および含浸手段を介して伸張しながら往復運動させる駆動装置とを備えたことを特徴とする触媒付きバグフィルタの製造装置。
【請求項２】
前記含浸手段が、少なくとも一個または一対の含浸ロール、含浸板または含浸棒であることを特徴とする請求項１に記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
【請求項３】
前記絞出し手段が、少なくとも一対の絞出しロール、絞出し板または絞出し棒であることを特徴とする請求項１または２に記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
【請求項４】
前記容器、含浸手段および絞出し手段の少なくとも一つに連続的または間欠的に振動を与える振動装置を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
【請求項５】
前記含浸手段が少なくとも一対の含浸ロール、含浸板または含浸棒であり、該少なくとも一対の含浸ロール、含浸板または含浸棒のロール間隔を調整する間隔調整装置を設けたことを特徴とする請求項２に記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
【請求項６】
前記少なくとも一対の絞出しロール、絞出し板または絞出し棒のロール間隔を調整する間隔調整装置を設けたことを特徴とする請求項３に記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
【請求項７】
前記絞出し手段の上方に、バグフィルタの端部に触媒スラリを噴霧する噴霧手段を設置したことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
【請求項８】
前記バグフィルタが、円筒状もしくは袋状のバグフィルタまたは布状のバグフィルタ材であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
【請求項９】
バグフィルタを容器に貯留された触媒スラリに浸漬して該バグフィルタに触媒を担持させる触媒付きバグフィルタの製造方法において、前記触媒スラリ内でバグフィルタ内の空気を除去し、かつ該バグフィルタ表面に形成される触媒粒子層を壊しつつ、その内部に触媒スラリを含浸担持させる含浸手段と、前記触媒スラリ面の上方に設けられて該触媒スラリから引き上げられたバグフィルタに添着した触媒スラリを絞り出す絞出し手段と、前記バグフィルタをその両端を保持して前記絞出し手段および含浸手段を介して伸張しながら往復運動させる駆動装置とを用い、前記バグフィルタの一端を該駆動装置に保持し、該バグフィルタの他端を、前記含浸手段および絞出し手段を通過させて上記駆動装置に保持し、該バグフィルタを伸張しながら往復運動させ、その内部に触媒スラリを含浸させた後、該バグフィルタの一端を前記駆動装置から外して他端を引上げると同時に前記絞出し手段により該バグフィルタ内部の触媒担持量を調整することを特徴とする触媒付きバグフィルタの製造方法。
【請求項１０】
前記含浸手段、絞出し手段および容器の少なくとも一つに振動装置を設置してバグフィルタおよび／または触媒スラリに連続的または間欠的に振動を与えることを特徴とする請求項９に記載の触媒付きバグフィルタの製造方法。
【請求項１１】
前記触媒スラリからバグフィルタを引き上げる際のバグフィルタの触媒スラリ面に対する引上げ角が６０〜１２０°であることを特徴とする請求項９または１０に記載の触媒付きバグフィルタの製造方法。
【請求項１２】
前記バグフィルタの触媒スラリ面に対する引上げ角が９０°であることを特徴とする請求項１１に記載の触媒付きバグフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は触媒付きバグフィルタの製造装置および製造方法に関し、さらに詳しくはごみ焼却炉などの燃焼炉における排ガス中の窒素酸化物、ダイオキシンなどの有害成分を効率よく低減する燃焼炉排ガス処理に好適に用いられる触媒付きバグフィルタの製造装置および製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ごみ焼却炉から排出される排ガス中には、近年、特に問題視されているダイオキシンを初め、窒素酸化物、硫黄酸化物、煤塵、重金属類などのさまざまな有害成分が含まれている。従来、煤塵を除去する装置としては煤塵を高圧電流で帯電させて捕集する電気集塵機などが使用されていたが、最近の排ガス規制に対応できないため、近年では耐熱耐薬品性に優れた特殊な不織布（フェルト）または織布を用いたバグフィルタが主流となっている。
バグフィルタは、煤塵などの微粒子を通さないように細孔径が２０〜５０μｍ程度となるように製造される。一方、触媒付きバグフィルタは、バグフィルタに有害成分を分解する触媒を担持させたものであり、脱塵を行いながら、同時にごみ焼却炉の排ガス中の窒素酸化物、ダイオキシン類などの有害成分を分解除去するという脱塵と有害成分分解の両機能を有する。
【０００３】
微粒子を含むガスがバグフィルタを通過する場合には、バグフィルタ表面で微粒子が分離され、その表面に微粒子層が形成される。従って、バグフィルタの使用に伴ってガスから分離された煤塵がフィルタ表面に層状に付着し、バグフィルタの圧力損失が徐々に大きくなる。その圧力損失が許容値以上になった場合には、圧力損失を低減させるために一時的に通常のガス流れとは逆方向にガスを流し、フィルタ表面に付着した煤塵層を吹き飛ばす逆洗処理が行われる。
【０００４】
しかし、触媒付きバグフィルタの場合、触媒がバグフィルタに強固に担持されていないと、担持された触媒が逆洗によりフィルタから脱落するという問題が生じる。またバグフィルタへの触媒の担持量が多すぎると、ガス流路が狭くなり、圧力損失が大きくなり、運転ができなくなるという問題が生じる。さらにバグフィルタへの触媒の担持が均一でない場合には、ガスと触媒との接触効率が低下するために分解効率が低下するという問題が発生する。
このように、触媒付きバグフィルタには、触媒が逆洗によっても脱落しないようにバグフィルタに強固に担持されていることが要求され、また圧力損失が大きくならないように、かつ均一に触媒が担持されていることが要求される。
【０００５】
従来技術による触媒付きバグフィルタの製造方法としては、図１０に示すように、円筒袋状のバグフィルタ４０をスラリ槽４２内の触媒スラリに浸漬し、該バグフィルタ４０の入口近傍に設けたスプレーノズル４５から触媒スラリをバグフィルタの内面に向けて噴射して該触媒スラリを流動させ、その後、該触媒スラリから引き上げて乾燥させる、いわゆる単純コーティング法による製造方法が提案されている（特開平５−７７１６号公報）。なお、図中の４１はバグフィルタ固定具、４３は触媒スラリタンク、４４はポンプである。
【０００６】
しかし、上記触媒付きバグフィルタの製造方法では以下の問題点があった。すなわち、触媒付きバグフィルタでは、上記したようにバグフィルタに触媒粒子を均一に担持させる必要があるが、バグフィルタが、ガス中の微粒子を除去できるように細孔径が２０〜５０μｍ程度に製造されているため、バグフィルタを触媒スラリに浸漬する単純コーティング法では、バグフィルタの表面上に触媒微粒子が層を形成して堆積し、生成した層がフィルタの役目を果たし、触媒微粒子がバグフィルタの内部にまで浸透することができない。またバグフィルタの表面に形成された触媒層は逆洗により剥がれ落ち易いため、その性能を維持できる寿命が短いという欠点がある。
一方、触媒微粒子がフィルタ内部に入り過ぎると目詰まりを起こし、圧力損失が大きくなるため、触媒のフィルタ内部への担持量を最適な量に調整することが重要である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、円筒状もしくは袋状のバグフィルタまたは布状のバグフィルタ材の内部に触媒を均一かつ強固に、その担持量を調整しつつ、短時間に担持させることができる触媒付きバグフィルタの製造装置および製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について、バグフィルタを単純に触媒スラリ液に浸漬しただけでは表面付近に粒子層が形成されてバグフィルタ内部まで触媒粒子が浸透しないことに着目して鋭意検討した結果、バグフィルタ表面に形成される粒子層を効率よく壊しながらバグフィルタ内部に触媒粒子を入り込ませることにより、上記課題を達成できることを見出し、本発明に到達したものである。
すなわち、本願で特許請求される発明は以下の通りである。
【０００９】
（１）バグフィルタに含浸させる触媒スラリを貯留した容器と、前記バグフィルタ内の空気を除去し、かつ該バグフィルタ表面に形成される触媒粒子層を壊しつつ、その内部に触媒スラリを含浸担持させる、前記触媒スラリ内に設けられた含浸手段と、前記触媒スラリ面の上方に設けられた、該触媒スラリから引き上げられたバグフィルタに添着した触媒スラリを絞り出す絞出し手段と、前記バグフィルタをその両端を保持して前記絞出し手段および含浸手段を介して伸張しながら往復運動させる駆動装置とを備えたことを特徴とする触媒付きバグフィルタの製造装置。
【００１０】
（２）前記含浸手段が、少なくとも一個または一対の含浸ロール、含浸板または含浸棒であることを特徴とする（１）に記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
（３）前記絞出し手段が、少なくとも一対の絞出しロール、絞出し板または絞出し棒であることを特徴とする（１）または（２）に記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
（４）前記容器、含浸手段および絞出し手段の少なくとも１つに連続的または間欠的に振動を与える振動装置を設けたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
【００１１】
（５）前記含浸手段が少なくとも一対の含浸ロール、含浸板または含浸棒であり、該少なくとも一対の含浸ロール、含浸板または含浸棒のロール間隔を調整する間隔調整装置を設けたことを特徴とする（２）に記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
（６）前記少なくとも一対の絞出しロール、絞出し板または絞出し棒のロール間隔を調整する間隔調整装置を設けたことを特徴とする（３）に記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
（７）前記絞出し手段の上方に、バグフィルタの端部に触媒スラリを噴霧する噴霧手段を設置したことを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
（８）前記バグフィルタが、円筒状もしくは袋状のバグフィルタまたは布状のバグフィルタ材であることを特徴とする（１）〜（７）のいずれかに記載の触媒付きバグフィルタの製造装置。
【００１２】
（９）バグフィルタを容器に貯留された触媒スラリに浸漬して該バグフィルタに触媒を担持させる触媒付きバグフィルタの製造方法において、前記触媒スラリ内でバグフィルタ内の空気を除去し、かつ該バグフィルタ表面に形成される触媒粒子層を壊しつつ、その内部に触媒スラリを含浸担持させる含浸手段と、前記触媒スラリ面の上方に設けられて該触媒スラリから引き上げられたバグフィルタに添着した触媒スラリを絞り出す絞出し手段と、前記バグフィルタをその両端を保持して前記絞出し手段および含浸手段を介して伸張しながら往復運動させる駆動装置を用い、前記バグフィルタの一端を該駆動装置に保持し、該バグフィルタの他端を、前記含浸手段および絞出し手段を通過させて上記駆動装置に保持し、該バグフィルタを伸張しながら往復運動させて、その内部に触媒スラリを含浸させた後、該バグフィルタの一端を前記駆動装置から外して他端を引上げると同時に前記絞出し手段により該バグフィルタ内部の触媒担持量を調整することを特徴とする触媒付きバグフィルタの製造方法。
【００１３】
（１０）前記含浸手段、絞出し手段および容器の少なくとも一つに振動装置を設置してバグフィルタおよび／または触媒スラリに連続的または間欠的に振動を与えることを特徴とする（９）に記載の触媒付きバグフィルタの製造方法。
（１１）前記触媒スラリからバグフィルタを引き上げる際の該バグフィルタの触媒スラリ面に対する引上げ角が６０〜１２０°であることを特徴とする（９）または（１０）に記載の触媒付きバグフィルタの製造方法。
（１２）前記バグフィルタの触媒スラリ面に対する引上げ角が９０°であることを特徴とする（１１）に記載の触媒付きバグフィルタの製造方法。
【００１４】
【作用】
i) バグフィルタ内部への触媒の担持
触媒微粒子を含むスラリにバグフィルタを浸漬するだけでは、触媒微粒子をバグフィルタの内部にまで含浸させることができない。これはバグフィルタ表面に微粒子が層を形成し、生成した層がフィルタの役目を果たし、触媒微粒子がフィルタの内部に入るのを阻止するためである。本発明では、製造過程におけるバグフィルタは、その両端が駆動装置に保持され、含浸手段および絞出し手段を介して伸張されながら往復運動し、バグフィルタ繊維の構造が伸張方向に引っ張られた状態にある。このような状態のバグフィルタに、触媒スラリ中で含浸手段を通過する際に屈曲や押圧などによる外力が加えられると、バグフィルタ表面に形成される触媒微粒子層が破壊され、触媒微粒子がバグフィルタの内部に入り易くなり、かつバグフィルタの繊維間の空隙に溜まった空気が押し出されやすくなる。このため、繊維の空隙への触媒スラリの均一な含浸が容易となり、触媒成分の繊維間隙への均一な担持が可能になる。さらに触媒成分を水などの溶媒に均一に分散させてバグフィルタに含浸させることにより、バグフィルタの繊維間隙に一定組成比の状態で触媒を担持させることができる。従って、本発明によれば、従来のようにバグフィルタの部位によって触媒担持量が異なり、触媒の分解効率が低下するという問題を回避することができる。
【００１５】
ii)  機械的振動による触媒の担持
本発明において、含浸手段（含浸ロール、含浸板、含浸棒等）や絞出し手段（絞出しロール、絞出し板、絞出し棒等）に振動を与えることにより、バグフィルタの繊維が振動し、通常では入り込めない繊維隙間に触媒粒子が入り込めるようになる。このような繊維間隙に入り込んだ触媒粒子は乾燥後に繊維間隙から脱落しにくくなる。また触媒スラリの貯留容器に、例えば、超音波振動を与えて触媒スラリを振動させることにより、触媒粒子に強い振動が与えられ、バグフィルタの繊維内にさらに入り込み易くなる。
【００１６】
iii) 触媒担持量の調整
一方、触媒微粒子がフィルタの内部に入り過ぎると目詰まりを起こし、圧力損失が大きくなる点が問題となる。本発明では、バグフィルタを触媒スラリから引き上げる際に、該触媒スラリ面の上方に設置した絞出し手段により、バグフィルタに付着した触媒スラリを絞り出すことができるため、触媒粒子がバグフィルタ内部に入りすぎるのを防止することができる。またバグフィルタを絞出し手段を介して往復運動させることにより、運動中に長尺（例えば６〜７ｍ）のバグフィルタがよじれたりするのを防止できるため、長尺のバグフィルタに均一かつ一定量の触媒を担持させることができる。
【００１７】
含浸手段および絞出し手段として、少なくとも一対のロールを用いた場合、該ロールの間隔が狭く、バグフィルタに対する圧力が高くなると、バグフィルタ内部に含浸した触媒が押し出されてしまい、触媒担持量が少なくなる。一方、ロールの間隔が広く、バグフィルタに対する圧力が低くなるとバグフィルタ表面に付着した余分な触媒を取り除くことができず、得られる触媒付きバグフィルタの圧損が上昇する。本発明において、含浸手段および絞出し手段にバグフィルタに対する圧力を調節することができる間隔調整装置を設置してバグフィルタに付着したスラリを絞り出す能力を適切に調節することにより、均一で一定量の触媒が担持され、触媒付きバグフィルタを安定して得ることができる。
また絞出し手段の上方近傍に、該絞出し手段を通過するバグフィルタの端部に触媒スラリを噴霧する噴霧手段を設置することにより、バグフィルタの両端部への触媒の確実な担持が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例を示す触媒付きバグフィルタの製造装置の説明図である。
図１において、触媒付きバグフィルタ製造装置は、バグフィルタ５に含浸させる触媒スラリ１を貯留した触媒スラリ貯蔵容器２と、前記バグフィルタ５内の空気を除去し、かつ該バグフィルタ表面に形成される触媒粒子層を壊しつつ、その内部に触媒スラリを含浸させる、前記触媒スラリ１内に設けられた一個の含浸ローラ７と、前記触媒スラリ１の上方に設けられて該触媒スラリ１から引き上げられたバグフィルタ５に添着した触媒スラリを絞り出す２組の対の絞出しローラ４、４ａと、前記バグフィルタ５の両端をそれぞれ保持部８、８ａにより保持し、該バグフィルタ５を前記絞出しローラ４、４ａおよび含浸ローラ７を介して伸張しながら往復運動させる駆動装置６と、前記触媒スラリ１を撹拌する撹拌器３とを備えている。なお、絞出しローラ４、４ａおよび含浸ローラ７は、図示しないそれぞれのローラ支持部に支持されている。
【００１９】
このような構成において、まず、バグフィルタ５の一端が駆動装置６の保持部８に垂直方向に保持され、該バグフィルタ５の他端が、絞出しロール４、含浸ロール７および絞出しロール４ａを経由してＶ字状に装着され、前記駆動装置６の保持部８ａに垂直方向に保持される。その後、駆動装置６を起動させてバグフィルタ５を伸張しながら往復運動させる。バグフィルタ５は、駆動装置６による伸張と絞出しローラ４による押圧により、繊維間の空隙が伸張方向に延びて平らに広がった状態となり、このような状態で触媒スラリ内の含浸ローラ７に導かれて急激に屈曲する。このバグフィルタ５の急激な屈曲により、触媒スラリ内でバグフィルタ表面に形成される触媒粒子の層が破壊されるとともに、バグフィルタの繊維内に溜まっていた空気が効率よく押し出され、その空隙に触媒スラリ１が浸入し、該繊維間隙に保持される。繊維間隙に触媒スラリが保持されたバグフィルタ５は触媒スラリ１から引き上げられて絞出しローラ４ａを通過し、この際にバグフィルタに付着した余分な触媒スラリが絞り出される。次いで上記と逆の操作を行い、バグフィルタ５を往復運動させる。
【００２０】
このような作用がバグフィルタ５の往復運動により繰り返されるため、バグフィルタ内部への触媒スラリの含浸が確実に行われる。またバグフィルタ５の往復運動の際に、駆動装置６に保持されたバグフィルタ５の両端がそれぞれ絞出しローラ４、４ａを通過することにより、長尺のバグフィルタが捩じれて触媒スラリ内に導かれるのを防止でき、さらに余分な触媒スラリを除去できるため、バグフィルタに触媒を均一かつ適正な量で担持させることができる。従って、圧力損失の増大や触媒の分解効率の低下を防止することができる。またバグフィルタの内部に触媒を担持できるため、逆洗処理等による触媒の脱落を防止することができる。
【００２１】
バグフィルタの往復運動の回数は、バグフィルタの材質、厚さ、スラリ濃度等により異なるため、適宜選定するのが好ましい。バグフィルタを往復運動させた後は、駆動装置に保持されたバグフィルタの一端を外し、他端を引き上げて絞出しロールからバグフィルタを抜き取って公知の方法で乾燥させることにより触媒付きバグフィルタが得られる。なお、バグフィルタの往復運動において、該バグフィルタの両端部の触媒スラリへの含浸は、後述するように噴射ノズル等によりスラリを前記両端部に噴射して含浸させることができる。
本発明において、触媒を担持させるバグフィルタには特に制限はなく、公知の耐熱耐薬品性不織布や織布を用い、適宜の長尺に円筒状または袋状に縫製されたバグフィルタが用いられる。また布状のバグフィルタ材をそのまま用いて触媒を担持させた後、円筒状または袋状に縫製してもよい。
【００２２】
またバグフィルタ内の空気を除去し、かつ該バグフィルタ表面に形成される触媒粒子層を壊しつつ、その内部に触媒スラリを含浸させる含浸手段としては、例えば、少なくとも一個または一対の含浸ロール、含浸板または含浸棒を用いることができるが、バグフィルタの往復運動の際の機械的なストレスを低減させる点からは含浸ローラを用いることが好ましい。
また触媒スラリから引き上げられたバグフィルタに添着した触媒スラリを絞り出す絞出し手段としては、少なくとも一対の絞出しロール、絞出し板または絞出し棒が用いられるが、上記含浸手段と同様の理由から絞出しロールを用いるのが好ましい。
さらに触媒スラリからバグフィルタを引き上げる際のバグフィルタの触媒スラリ面に対する引上げ角は、バグフィルタの両面に触媒スラリを均等に付着させ、均等に絞り出すことができる点から６０〜１２０°であることが好ましく、触媒スラリ面に対して９０°、すなわち垂直に引き上げるのがより好ましい。
【００２３】
図２(a) 〜(k) には、本発明において採用することができる含浸手段、絞出し手段およびバグフィルタの引上げ角度の組合せの一例を示す。なお、これらの図では含浸ロール、絞出しロールを用いているが、これらに限定されるものではない。
図２(a) において、図１の組合せと異なる点は含浸ロールとして一対の含浸ロールを用いた点である。一対の含浸ロールを用いることにより、バグフィルタの両面に均等な外力が加わり、触媒スラリを均一に含浸させることができる。また図２(b) のように、バグフィルタの触媒スラリからの抜取り角が触媒スラリ面に対して垂直になるように、含浸ローラを絞出しロールの真下に配置させることにより、絞出しロールによるバグフィルタ両面の均等なスラリの絞出しが可能となる。
【００２４】
また図２(c) 〜(h) に示すように、２組の対の絞出しローラに対して２組以上の含浸ロールおよび／または対の含浸ロールを設置することにより、触媒スラリのバグフィルタ内部への含浸が容易となり、またバグフィルタの往復運動の際に常に触媒スラリ面に対して垂直に引上げることが可能となるため、バグフィルタへの触媒スラリのより均一な含浸と絞出しが可能になる。
バグフィルタの触媒スラリからの引上げは、垂直方向に限定されるものではなく、例えば図２(i) および(j) に示すように、バグフィルタの端部をそれぞれ水平方向または下方に往復運動させることもできる。また図２(k) に示すように、絞出しロールを２組以上設置して絞り出しの効果を向上させることができる。
【００２５】
上記の組合せは一例であり、これらに限定されるものではない。例えば触媒スラリを貯蔵する触媒スラリ貯蔵容器の形状、含浸手段および絞出し手段の種類、形状または設置個数、さらにバグフィルタの触媒スラリからの引上げ方向などについては多種多様な形態を採用することができ、適宜選定することができる。また含浸手段または絞出し手段に用いるローラ、板または棒などの材質としてはゴム質、金属質、テフロン質などのさまざまな材質のものが使用できる。また図２では絞出しローラとして２組以上を用いた組合せを示したが、絞出しロールを１組使用してもよい。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
実施例１
図３に示す製造装置を用いて触媒付きバグフィルタを製造した。
図３において、図１の製造装置と異なる点は、触媒スラリ中に２個の含浸ローラ７、７ａを設置し、バグフィルタ５の両端をそれぞれ触媒スラリ面から垂直に引き上げるようにした点である。
触媒スラリ１としては、触媒スラリ貯蔵容器２に、水道水１００リットルを入れ、チタン、タングステンおよびバナジウムの酸化物を含む触媒粉末５０kgを加えて撹拌器３で撹拌したものを用いた。なお、バグフィルタの吸水性が高い場合はこのままでもよいが、吸水性の乏しいバグフィルタ素材または表面処理などで撥水性が高くなったバグフィルタの場合は、界面活性剤を０．００１〜１重量％、好ましくは０．１〜０．５重量％を加えて触媒スラリ１のバグフィルタ５への含浸を容易にするのが好ましい。界面活性剤は多量に加えてもよいが、触媒スラリの撹拌により大量の気泡が発生する場合がある。
またバグフィルタ５としては円筒状に縫製されたものを使用し、駆動装置６としては電動式チェーンブロックを用いた。該チェーンブロックの両端には保持部８、８ａが設置されている。
【００２７】
このような装置において、駆動装置６の保持部８に円筒状のバグフィルタ５の一端を保持し、もう一端は、絞出しローラ４の間、含浸ローラ７、含浸ローラ７ａおよび絞出しローラ４ａの間を通過させ、駆動装置６の他方の保持部８ａに保持させてバグフィルタ５をＵ字型に装着した。次に、この状態を維持したまま駆動装置６の保持部８に保持されたバグフィルタ５の一端を引き上げ、これに伴い、バグフィルタ５の他端を保持している保持部８ａが下降して絞出しロール４ａの上方近傍に達した時に、駆動装置６を逆方向に作動させ、該保持部８ａに保持されたバグフィルタ５の他端を引き上げ、同様にして駆動装置６の保持部８が絞出しロール４の上方近傍まで下降した時点で駆動装置６をさらに逆方向に作動させる操作を行った。この往復動作を１セットとしてバグフィルタ５を１０回往復運動させた。
【００２８】
以上のようにしてバグフィルタ５を触媒スラリ１に浸漬し、その内部に触媒スラリ１を含浸させた後、バグフィルタ５の一方の端部を保持部８から外して他端の保持部８ａを引上げてバグフィルタ５を触媒スラリ１から引上げ、そのまま自然乾燥させ、さらに乾燥機で完全に乾燥させた。得られた乾燥後の触媒付きバグフィルタの重量を測定すると、触媒を担持させる前と較べて単位面積（ｍ2 ）当たり３００ｇから６００ｇ増加しており、触媒が均一に強固に担持されていることが確認された。
バグフィルタへの触媒の担持量は圧力損失許容値、除去対象成分濃度などの使用条件でさまざまな値のものが要求されるが、本発明の装置によれば、バグフィルタの厚さ、絞出しローラの間隔、触媒スラリの濃度などで調整可能であり、一般的な１〜３mm厚のバグフィルタの場合には単位面積（ｍ2 ）当たり１０００ｇまでの範囲で触媒を担持させることができる。
【００２９】
実施例２
図４に示す製造装置を用いて触媒付きバグフィルタを製造した。
図４において、図３の製造装置と異なる点は、２個の含浸ローラ７、７ａの代わりに、２組の対の含浸ロール７ｂ、７ｃを用い、さらに振動装置１４およびコントローラ１５を設置し、図示しないそれぞれのローラ支持軸を介して絞出しローラ４、４ａおよび含浸ローラ７ｂ、７ｃに振動を与え、それぞれの対ロールの間隔を微小に伸縮させるようにしたことである。
【００３０】
このような装置を用いて実施例１と同様の操作を行い、触媒付きバグフィルタを製造した。この際、触媒スラリ１としては、触媒スラリ貯蔵容器２に、水道水１００リットルを入れ、チタン酸化物を主成分としてタングステン、モリブデンおよびバナジウムの酸化物の少なくとも一つを含む触媒粉末５０kgを加えて撹拌器３で撹拌して調整したものを用いた。またバグフィルタ５としては円筒状に縫製され、さらにその下端部に相当する部分に金属製のエンドキャップが装着されたものを使用し、該下端部を保持部８ａに保持させた。さらに絞出しローラ４、４ａおよび含浸ローラ７、７ａに、それぞれの対ロールの間隔が微小に伸縮するようにコントローラ１５で調整した振動を振動装置１４により連続的に与えてバグフィルタ５を往復運動させた。
【００３１】
得られた乾燥後の触媒付きバグフィルタの重量は、触媒を担持させる前と較べて単位面積当たり３００ｇから７００ｇ増加しており、触媒が均一に強固に担持されていた。
振動装置１４による各ロールへの振動は、例えば各ロールのロール支持軸に振動を付与することにより与えることができ、バグフィルタ５に対して厚さ方向に与えてもよく、また厚さ方向に対して垂直な方向またはこれ以外の方向に与えてもよい。振動装置１４としては、モータ式、ハンマ式などの打撃振動装置、超音波振動装置などが用いられる。また振動装置１４による振動はコントローラ１５により調整され、ローラによる塗付回数および駆動装置６の往復運動速度に応じて振動数を自由に変化せて連続的または間欠的に振動させることができる。
【００３２】
このように各ローラに振動を与えることにより、バグフィルタ５の繊維隙間が振動し、通常入り込めない隙間に触媒粒子が入り込めるようになるため、バグフィルタ内部への触媒の担持量を増大させることができる。また乾燥によりバグフィルタ５の繊維隙間はもとの大きさに戻るため、入り込んだ触媒粒子は繊維に強く挟み込まれ、触媒粒子がバグフィルタ外部に脱離しにくくなる。従って、本装置で製造された触媒付きバグフィルタは、触媒担持量が多く、かつ触媒の脱離量が少なくなるため、触媒性能が長期間維持される。
【００３３】
実施例３
図５に示す製造装置を用いて触媒付きバグフィルタを製造した。
図５において、図４の製造装置と異なる点は、振動装置１４として超音波振動装置１６を用い、かつ触媒スラリ貯蔵容器２にも超音波振動を与えるようにした点である。
この装置を用いて実施例２と同様の操作を行い、触媒付きバグフィルタを製造した。この際、触媒スラリ１としては、触媒スラリ貯蔵容器２に、水道水１００リットルを入れ、チタン酸化物を主成分としてタングステン、モリブデン、バナジウムおよび白金の酸化物のうち少なくとも一つを含む触媒粉末５０kgを加えて撹拌器で撹拌したものを用いた。またバグフィルタ５としては、円筒状に縫製され、さらにその底部分が円形の同じ素材のろ布で縫製されたものを使用し、該底部分を保持部８に保持させた。さらに絞出しロール４、４ａおよび含浸ロール７ｂ、７ｃのみならず、触媒スラリ貯蔵容器２にもコントローラ１５により調整された一定の振動数の振動を連続的に与えた。
【００３４】
得られた乾燥後の触媒付きバグフィルタの重量は、触媒を担持させる前と較べて単位面積当たり３００ｇから７００ｇ増加していた。
上記で製造した触媒付きバグフィルタを実機バグハウスに装着し、通ガステストを行い、所定期間後、バグフィルタ中の触媒成分量を分析して触媒担持量の経時変化を調べ、その結果を図６に示した。また比較のために単純に同一の触媒スラリに同素材のバグフィルタを含浸させて製造した触媒付きバグフィルタ（単純コーティング法による触媒付きバグフィルタ）の触媒担持量の経時変化をも同様にして調べ、その結果を図６に示した。
【００３５】
図６から、単純コーティング法による触媒付きバグフィルタの場合には、触媒担持量が運転開始直後から減少傾向にあるのに較べ、本発明の触媒付きバグフィルタの触媒担持量は７カ月の時点においてもほとんど減少しないことが確認された。このように触媒スラリ貯蔵容器２に振動を与えることにより、該容器内の触媒スラリ自体にも振動が与えられ、触媒スラリ１内において触媒の拡散が促進され、触媒粒子が凝縮せずに小粒径を維持できるため、バグフィルタ５の繊維内に触媒粒子が入り込み易くなる効果がえられ、触媒の担持量をさらに向上させることができ、かつ触媒の脱離を防止でき、長期にわたる触媒性能の維持が可能となる。
【００３６】
実施例４
図７に示す製造装置を用いて触媒付きバグフィルタを製造した。
図７において、図４と異なる点は、振動装置１４およびコントローラ１５の代わりに間隔調整装置１７および圧力センサ１８を設置し、それぞれの対ロール４、４ａ、７ｂ、７ｃのロール間の圧力を測定し、該測定値に基づいて各ロール間の間隔を調整するようにした点である。
圧力センサ１７は、絞出しロール４、４ａおよび含浸ロール７ｂ、７ｃの各ロールの間隔を測定し、その信号を間隔調整装置１８に入力する。該間隔調整装置１８は、この信号に基づいて各ローラの間隔が予め設定された値になるようにローラ間隔を自動的に調整する。なお、上記絞出しロール４、４ａおよび含浸ロール７ｂ、７ｃの各ロールの間隔は調整可能に設置されている。
このように各ロールの間隔を調整してこれらを通過するバグフィルタ５にかかる圧力が常に一定になるように調整することにより、一定量の触媒スラリをバグフィルタ内部に安定して含浸させることができ、かつバグフィルタ内部に含浸した触媒スラリの一定量を安定して絞り出すことができる。従って、均一かつ一定量の触媒が担持された触媒付きバグフィルタを得ることができる。
【００３７】
実施例５
図８に示す製造装置を用いて触媒付きバグフィルタを製造した。
図８において、図３と異なる点は、２個の含浸ローラ７、７ａの代わりに、２組の対の含浸ロール７ｂ、７ｃを用いるとともに、触媒スラリ貯蔵容器２から触媒スラリ１を抜き出すための循環ポンプ２９および該循環ポンプ２９で抜き出した触媒スラリ１を配管３１を介して絞出しロール４、４ａを通過するバグフィルタ５の両端部に噴射する噴射ノズル３０を設け、さらに触媒スラリ１の粘度および水分を継続的または断続的に測定する粘度計２６および水分計２７を設置し、該粘度計２６および水分計２７で測定した信号を制御器３２に入力し、該制御器３２により触媒スラリ１の性状が常に一定になるように界面活性剤２３、水２４および触媒２５を電磁弁２８の開閉により調整して触媒スラリ貯蔵容器２に供給するようにした点である。
【００３８】
このような構成において、循環ポンプ２９により触媒スラリ貯蔵容器２から抜き出した触媒スラリ１は、配管３１により噴射ノズル３０に供給される。噴射ノズル３０から噴射された触媒スラリ１は、絞出しロール４、４ａの上方から該ロールを通過するバグフィルタ５の両端部に噴射され、該両端部に含浸する。
本発明の製造装置において、絞出しロールは触媒スラリ面の上方に設けられるため、保持部８、８ａに保持されたバグフィルタ５の両端部は、絞出しロールのロール間を通過しないかぎり、触媒スラリ１に浸漬されることがない。バグフィルタ５として円筒状に縫製されたもの、または未縫製のバグフィルタ材を用いる場合には、触媒を担持していない端部を除いてバグフィルタの形状に縫製することができるため、特に問題はないが、円筒袋状に縫製済みのバグフィルタ、特に後述するように端部にスナップリングや板バネが装着されている場合には絞出しロールのロール間隔を広げない限り、該装着部に触媒スラリを含浸させることは困難であり、これら両端部分の触媒担持には工夫が必要となる。
【００３９】
本実施例の装置では、図８に示すように、絞出しローラ４、４ａを通過するバグフィルタの両端部に触媒スラリ１を循環ポンプ２９により循環させて噴射ノズル３０から噴射供給することにより、容易にバグフィルタ両端部分への触媒の担持が可能となる。
【００４０】
また、図９(a) は、バグハウス内におけるバグフィルタの配置説明図であり、図９(b) は、図９(a) の破線部Ａの拡大断面図である。図９(a) において、バグハウス内に設置されるケージプレート３３は、バグハウス内を排ガス側と清浄ガス側に分離する金属板からなり、複数の円筒袋状のバグフィルタ５を保持する。該バグフィルタ５は円筒袋状に縫製され、その一端に開口部５ａを有する。該開口部５ａには、図９(b) に示すようにバグフィルタ５をケージプレート３３に装着するためのスナップリングまたは板バネ３４が取り付けられた溝状の装着部３５が設けられている。
本装置によれば、このような絞出しロールを通過させることができないバグフィルタの端部に触媒スラリを噴射ノズルから噴射させて含浸、担持させることができる。
【００４１】
また上記ケージプレート３３に装着するためのバグフィルタ５の溝状の装着部３５に触媒スラリが多量に含浸、担持され、該溝が少なくなると、ケージプレート３３への装着が困難となるが、本装置によれば、該溝状の装着部３５のみをマスキングまたはその他の方法で触媒スラリの付着を防止してバグフィルタ５の端部に触媒を担持させることが可能となり、ケージプレート３３への装着時のトラブルを回避することができる。なお、従来の単純コーティング法で縫製済みのバグフィルタに触媒を担持させた場合にはこのような問題を回避することはできなかった。
【００４２】
また本装置では、触媒スラリ１の粘度および水分を粘度計２６および水分計２７により継続的または断続的に計測し、触媒スラリ１の性状が常に一定になるように界面活性剤２３、水２４または触媒２５を適切に調整して触媒スラリ貯蔵容器２に供給することができるため、安定した均一な触媒の担持が可能になる。
本装置に上述したような振動装置や間隔調整装置等を設置する構成とすることも可能である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の触媒付きバグフィルタの製造装置および製造方法によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本発明により得られた触媒付きバグフィルタは、触媒がバグフィルタに強固に担持されているため、逆洗により担持された触媒がフィルタからほとんど脱落しない。
（２）本発明により得られた触媒付きバグフィルタは、触媒担持量を適性に調整できるため、圧力損失は通常のバグフィルタとほとんど変わらず、圧力損失の上昇によるトラブルは発生しない。
（３）本発明により得られた触媒付きバグフィルタは、均一にバグフィルタ内部に触媒が担持されているため、ガスの接触効率がよく、安定した有害成分の分解効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す触媒付きバグフィルタ製造装置の説明図。
【図２】本発明における含浸手段、絞出し手段およびバグフィルタの引上げ角度の組合せの一例を示す図。
【図３】実施例１で用いた触媒付きバグフィルタ製造装置の説明図。
【図４】実施例２で用いた触媒付きバグフィルタ製造装置の説明図。
【図５】実施例３で用いた触媒付きバグフィルタ製造装置の説明図。
【図６】実施例３で得られた触媒付きバグフィルタと従来の単純コーティング法による触媒付きバグフィルタにおける触媒担持量比と運転時間の関係を示す図。
【図７】実施例４で用いた触媒付きバグフィルタ製造装置の説明図。
【図８】実施例５で用いた触媒付きバグフィルタ製造装置の説明図。
【図９】バグハウスに設置されるバグフィルタの説明図。
【図１０】従来技術による単純コーティング法による触媒付きバグフィルタ製造装置の説明図。
【符号の説明】
１…触媒スラリ、２…触媒スラリ貯蔵容器、３…撹拌器、４、４ａ…対の含浸ローラ、５…バグフィルタ、６…駆動装置、７、７ａ…含浸ローラ、７ｂ、７ｃ…対の含浸ローラ、８、８ａ…保持部、１４…振動装置、１５…コントローラ、１６…超音波振動装置、１７…圧力センサ、１８…間隔調整装置、２３…界面活性剤、２４…水、２５…触媒、２６…粘度計、２７…水分計、２８…電磁弁、２９…循環ポンプ、３０…噴霧ノズル、３１…配管、３２…制御器、３３…ケージプレート、３４…スナップリングまたは板バネ、３５…装着部、５ａ…開口部、４０…バグフィルタ、４１…バグフィルタ固定具、４２…スラリ槽、４３…触媒スラリタンク、４４…ポンプ、４５…スプレノズル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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