JPH09313838A - Filter and its production - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain such a filter that can improve the trapping efficiency for fine dust which is required for a system such as a complex power generating system using coal and that can decrease the dust density at the exit of a dust collecting device to <=10mg/m<3> N. SOLUTION: A woven fabric layer or a chopped yarn assembled layer of one or more kinds of fibers selected from silicon carbide, silicon nitride, alumina, alumina-silica, and carbon is formed as the base layer. Then a surface layer prepared by aggregating single fibers into a nonwoven fabric is laminated unitedly on the surface of the base layer to obtain a fiber formed body. A coating layer of one or more kinds selected from silicon carbide, silicon nitride, alumina and carbon is formed by gas phase vapor deposition on the fiber surface of the fiber formed body. A raised layer is formed on the dust collecting face of the surface layer. A whisker aggregated layer coated with one or more kinds selected from silicon carbide, silicon nitride and alumina by gas phase vapor deposition is formed on the uppermost surface of the surface layer of the gigged layer base.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴミ焼却炉の出口
排ガスやボイラ出口排ガス、製鉄用高炉の炉頂圧タ一ビ
ン流入ガス又は高炉排ガスなどの高温ガス中のダスト除
去に利用するのに好適であるとともに、特に石炭利用複
合発電システムの集塵に用いるのに好適な除塵用フィル
タに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for removing dust from a high temperature gas such as an exhaust gas from a refuse incinerator, an exhaust gas from a boiler outlet, a gas flowing into a furnace top pressure turbine of a steelmaking blast furnace or a blast furnace exhaust gas. The present invention relates to a dust removing filter which is suitable and particularly suitable for use in collecting dust in a combined cycle power generation system using coal.

【０００２】[0002]

【従来の技術】ゴミ焼却炉出口排ガス等の除塵処理にお
いて、該排ガスを冷却することなく高温のまま除塵を行
なえるならば、排ガスを除塵後、熱交換を行なってボイ
ラで高温、高圧の蒸気を得、これを発電に用いることに
より熱エネルギーを電気エネルギーとして有効に回収す
ることができる。また、化石燃料の燃焼においてエネル
ギーの有効利用を促進させるために加圧流動層複合発電
や石炭ガス化複合発電などの複合発電システムの開発が
行われているが、この場合も、燃焼排ガスや還元性ガス
によりガスタービンを駆動させる際に、摩耗、腐食防止
のためにタービン入口までに石炭ガス中の硫黄化合物や
粒子状物質などを除去する必要があり、高温集塵が極め
て重要となっている。2. Description of the Related Art In dust removal processing of exhaust gas from a dust incinerator outlet, if the exhaust gas can be removed at a high temperature without being cooled, the exhaust gas is removed and then heat exchange is performed in a boiler to obtain high temperature and high pressure steam. And by using this for power generation, thermal energy can be effectively recovered as electrical energy. In addition, in order to promote the effective use of energy in the combustion of fossil fuels, combined power generation systems such as pressurized fluidized bed combined cycle power generation and coal gasification combined cycle power generation are being developed. When a gas turbine is driven by a natural gas, it is necessary to remove sulfur compounds and particulate matter in the coal gas up to the turbine inlet to prevent wear and corrosion, and high temperature dust collection is extremely important. .

【０００３】従って、排熱回収・有効利用の観点から
は、排ガスを冷却することなく除塵する必要があり、こ
のため除塵用フィルタとしては、耐熱温度が高く、１０
００℃以上での使用が可能であることが望まれる。ま
た、ゴミ焼却炉の排ガス中には腐食性のＨＣｌやＣｌ₂
が含まれており、また、石炭利用複合発電システムにお
いてもダストによる摩耗や、腐食性ガスによるタービン
腐食の問題を生じるため、除塵用フィルタとしては、耐
熱温度が高いことに加えて、高温での耐食性に優れるこ
とが望まれる。更に、処理効率の向上、除塵器の小型化
のためには、圧力損失が小さいこと及びフィルタの厚さ
が薄いことなどが望まれる。即ち、圧力損失が大きい場
合には、圧力損失を小さくして除塵効率を高めるため
に、排ガスの通過流速を低くする必要があるが、通過流
速を小さくするためには、除塵器を大型化せざるを得な
い。また、肉厚のフィルタは、それ自体が嵩高くなるた
め、除塵器の大型化につながる。Therefore, from the viewpoint of exhaust heat recovery and effective use, it is necessary to remove the dust without cooling the exhaust gas. Therefore, the dust-removing filter has a high heat-resistant temperature.
It is desired that it can be used at 00 ° C or higher. In addition, corrosive HCl and Cl ₂ are contained in the exhaust gas of the refuse incinerator.
In addition, since it also causes problems of abrasion due to dust and turbine corrosion due to corrosive gas in a combined cycle power generation system using coal, as a dust filter, in addition to high heat resistance temperature, It is desired to have excellent corrosion resistance. Further, in order to improve the processing efficiency and reduce the size of the dust remover, it is desired that the pressure loss be small and the filter be thin. That is, when the pressure loss is large, it is necessary to reduce the passage velocity of the exhaust gas in order to reduce the pressure loss and improve the dust removal efficiency, but in order to reduce the passage velocity, the dust remover must be enlarged. I have no choice. Further, the thick filter itself becomes bulky, which leads to an increase in size of the dust remover.

【０００４】従来、各種排ガスのダスト除去用フィルタ
としては、ガラス繊維製バッグフィルタ、金属製バッグ
フィルタ、ハニカム構造セラミックフィルタ、セラミッ
クチューブフィルタなどが提供されている。また、化学
蒸着法（ＣＶＤ法）によるセラミック製フィルタも開発
されつつある。Conventionally, glass fiber bag filters, metal bag filters, honeycomb structure ceramic filters, ceramic tube filters and the like have been provided as filters for removing dust from various exhaust gases. Further, a ceramic filter by a chemical vapor deposition method (CVD method) is also being developed.

【０００５】しかし、従来のフィルタのうち、ガラス繊
維製バッグフィルタは、最高使用温度が２５０〜３００
℃程度であり、このバッグフィルタを高温排ガスの除塵
に用いるためには、高温排ガスを冷却する必要があるこ
とから、排熱回収・有効利用の面で不利である。However, among the conventional filters, the glass fiber bag filter has a maximum operating temperature of 250 to 300.
The temperature is about 0 ° C., and in order to use this bag filter for dust removal of high-temperature exhaust gas, it is necessary to cool the high-temperature exhaust gas, which is disadvantageous in terms of exhaust heat recovery and effective use.

【０００６】金属（インコネル）製バッグフィルタで
は、最高使用温度が８７０℃と、ガラス繊維製バッグフ
ィルタよりも高いものの、耐食性の面で問題があり、腐
食性ガスの除塵には使用し得ないという欠点がある。The metal (Inconel) bag filter has a maximum operating temperature of 870 ° C., which is higher than that of the glass fiber bag filter, but has a problem in terms of corrosion resistance and cannot be used for dust removal of corrosive gas. There are drawbacks.

【０００７】ハニカム構造セラミックフィルタでは、最
高使用温度は６００℃とさほど高くない上に、焼結セラ
ミック製であるために、肉厚で、しかも、気孔率が小さ
いために圧力損失が大きいという欠点がある。In the honeycomb structure ceramic filter, the maximum operating temperature is not so high as 600 ° C., and since it is made of sintered ceramic, it has a wall thickness and a large porosity, so that the pressure loss is large. is there.

【０００８】セラミックチューブフィルタは、最高使用
温度が９００〜１０００℃と高いが、焼結セラミック製
であるため、上記と同様に、肉厚で圧力損失が大きいと
いう欠点がある。Although the maximum operating temperature of the ceramic tube filter is as high as 900 to 1000 ° C., since it is made of sintered ceramic, it has a drawback that it is thick and has a large pressure loss as described above.

【０００９】しかも、既存のセラミックフィルタはＳｉ
Ｏ₂やＡｌ₂Ｏ₃製とされており、高温で腐食の激しい排
ガスの除塵には対応できず、熱衝撃により割れやすいと
いう欠点がある。Moreover, the existing ceramic filter is made of Si.
Since it is made of O ₂ or Al ₂ O ₃ , it cannot cope with dust removal of exhaust gas that is highly corroded at high temperatures, and has the drawback that it is easily cracked by thermal shock.

【００１０】また、現在開発中のＣＶＤ法によるセラミ
ック製フィルタでは、肉厚で、圧力損失が大きく、しか
も高コストであるという欠点がある。Further, the ceramic filter by the CVD method currently under development has the drawbacks that it is thick, has a large pressure loss, and is high in cost.

【００１１】このような観点から、出願人は、ｌ０００
℃以上の高温でも使用でき、Ｃｌ₂やＨＣｌを含有する
腐食性雰囲気において、かつ、高温において使用でき、
かつ薄肉で、圧力損失が小さく、除塵器の小型化が可能
であるといった条件を満たし、ゴミ焼却排ガスの除塵用
フィルタとして用いることのできるフィルタを提供した
（特開平７−１１６４３５号公報）。From such a point of view, the applicant has proposed that
It can be used at high temperature of ℃ or more, in corrosive atmosphere containing Cl ₂ and HCl, and at high temperature,
Further, there is provided a filter that is thin, has a small pressure loss, and can be downsized in size, and can be used as a dust removing filter for waste incineration exhaust gas (Japanese Patent Laid-Open No. 7-116435).

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記フィルタ
でも、最大除塵効率は上述した石炭利用複合発電システ
ムで要求されるダスト濃度以下にはできない欠点があっ
た。However, even the above filter has a drawback that the maximum dust removal efficiency cannot be set to be equal to or lower than the dust concentration required in the coal-utilizing combined cycle power generation system described above.

【００１３】本発明は、上記フィルタの研究を更に進め
て、高温の腐食性雰囲気においても使用可能な高い耐熱
性と耐食性を有し、しかも、圧力損失が小さく薄肉の除
塵用フィルタとしつつ、特に石炭利用複合発電システム
等において要求される細かいダストの捕集効率を向上さ
せ、集塵出口ダスト濃度を１０ｍｇ／ｍ³Ｎ以下にまで
低下できるフィルタを提供することを目的とするもので
ある。The present invention further advances the research on the above filter, and has a high heat resistance and corrosion resistance that can be used even in a corrosive atmosphere at high temperature, and has a small pressure loss and a thin dust removal filter, and in particular, An object of the present invention is to provide a filter capable of improving the collection efficiency of fine dust required in a combined power generation system using coal and reducing the dust concentration at the dust collection outlet to 10 mg / m ³ N or less.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るフィルタは、炭化珪素、窒化珪素、ア
ルミナ、アルミナ・シリカ及び炭素よりなる群から選ば
れる１種又は２種以上の繊維により形成された織布層ま
たはチョップドヤーンの集合層として形成された基層の
表面に、単繊維を不織布状に集合させた表面層を積層一
体化させた繊維成形体を有し、この繊維成形体の繊維表
面に炭化珪素、窒化珪素、アルミナ及び炭素よりなる群
から選ばれる１種又は２種以上の気相蒸着コーティング
層を設け、前記表層部の除塵表面に起毛層を設けてなる
フィルタであって、前記起毛層基部の表面層最上表面に
炭化珪素、窒化珪素及びアルミナよりなる群から選ばれ
る１種又は２種以上のセラミックが、気相蒸着法により
コーティングされたウィスカの凝集層を形成したことを
特徴としている。当該フィルタにおいて、繊維成形体は
繊維を炭素又は黒鉛で接合することができる。In order to achieve the above object, the filter according to the present invention comprises at least one selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina, alumina-silica and carbon. A woven fabric layer formed of fibers or a base layer formed as an aggregated layer of chopped yarns has a fiber formed body in which a surface layer obtained by assembling single fibers into a nonwoven fabric is laminated and integrated. A filter having a vapor deposition coating layer of one or more selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina and carbon on the fiber surface of the body, and a raised layer on the dust removing surface of the surface layer portion. The uppermost surface of the surface layer of the raised layer base is coated with one or more ceramics selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride and alumina by a vapor deposition method. It is characterized by the formation of the aggregate layer of whiskers. In the filter, the fiber molding may have fibers bonded with carbon or graphite.

【００１５】また、本発明に係るフィルタの製造方法
は、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、アルミナ・シリカ
及び炭素よりなる群から選ばれる１種又は２種以上の繊
維の織布またはチョップドヤーンの集合層として形成さ
れる基体を所定形状に成形し、前記基体の片面に単繊維
を不織布状に集合させてなる表面層を積層形成し、前記
積層繊維成形体の前記表面層の除塵表面に起毛処理を施
し、前記積層繊維成形体の繊維表面に、炭化珪素、窒化
珪素、アルミナ及び炭素よりなる群から選ばれる１種又
は２種以上の気相蒸着法によるコーティング層を形成し
てなり、前記表面繊維層の除塵側表面に炭化珪素、窒化
珪素、アルミナ、炭素及び黒鉛よりなる群から選ばれる
１種又は２種以上のウィスカスラリを含浸乾燥させ、前
記起毛間からウィスカを除去して起毛を発現させた後、
前記ウィスカ表面に炭化珪素、窒化珪素及びアルミナよ
りなる群から選ばれる１種又は２種以上のコーティング
層を気相蒸着させたことを特徴としている。Further, the method for producing a filter according to the present invention comprises a woven fabric or a collection of chopped yarns of one or more fibers selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina, alumina-silica and carbon. A substrate formed as a layer is formed into a predetermined shape, a surface layer obtained by collecting single fibers in a nonwoven fabric shape is laminated on one surface of the substrate, and a dusting surface of the surface layer of the laminated fiber molded body is raised. And a coating layer formed on the fiber surface of the laminated fiber molding by a vapor deposition method of one or more selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina and carbon. The surface of the fiber layer on the dust-removing side is impregnated with one or more whisker slurries selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina, carbon and graphite, and dried. After the expression of the brushed was removed,
It is characterized in that one or more coating layers selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride and alumina are vapor-deposited on the surface of the whiskers.

【００１６】更に、他の製造方法は、炭化珪素、窒化珪
素、アルミナ、アルミナ・シリカ及び炭素よりなる群か
ら選ばれる１種又は２種以上の繊維の織布またはチョッ
プドヤーンの集合層として形成される基体を所定形状に
成形し、前記基体の片面に単繊維を不織布状に集合させ
てなる表面層を積層形成し、前記積層繊維成形体の前記
表面層の除塵表面に起毛処理を施し、前記積層繊維成形
体の繊維表面に、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ及び炭
素よりなる群から選ばれる１種又は２種以上の気相蒸着
法によるコーティング層を形成してなり、前記表面繊維
層の除塵側表面に炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、炭素
及び黒鉛よりなる群から選ばれる１種又は２種以上のウ
ィスカスラリを含浸させ、前記起毛間からウィスカを除
去してスラリ表面に起毛を発現させた後、ウィスカスラ
リを乾燥させ、前記ウィスカ表面に炭化珪素、窒化珪素
及びアルミナよりなる群から選ばれる１種又は２種以上
のコーティング層を気相蒸着させたことを特徴としてい
る。Further, another manufacturing method is formed as a woven fabric of one or more kinds of fibers selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina, alumina-silica and carbon, or an aggregate layer of chopped yarns. The substrate is molded into a predetermined shape, a surface layer formed by collecting single fibers in a non-woven fabric is laminated on one surface of the substrate, and a dusting surface of the surface layer of the laminated fiber molded body is subjected to a raising treatment, A coating layer formed by vapor deposition of one or more selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina and carbon is formed on the fiber surface of the laminated fiber molding, and the surface fiber layer is dust-free. The side surface is impregnated with one or more whisker slurries selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina, carbon and graphite, and the whiskers are removed from between the raised fibers to obtain a slurry surface. After fluffing is developed, the whisker slurry is dried, and one or more coating layers selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride and alumina are vapor-deposited on the surface of the whiskers. .

【００１７】[0017]

【作用】本発明のフィルタは、ＳｉＣ繊維、Ｓｉ₃Ｎ₄繊
維、Ａｌ₂Ｏ₃繊維、Ａｌ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂繊維又はＣ繊維
により、当該繊維の織布やチョップドヤーン集合層の基
布面に同繊維の単繊維不織布状集合層を表面層として積
層させた積層繊維成形体を形成し、この繊維成形体の特
に表面層の除塵表面部分に起毛処理を施した状態で、繊
維成形体を構成している繊維表面に、ＳｉＣ、Ｓｉ
₃Ｎ₄、Ａｌ₂Ｏ₃又はＣのＣＶＤコーティング層を形成し
たフィルタ本体に対し、起毛部分側の除塵表面表層部に
セラミックスウィスカスラリを含浸乾燥させ、起毛間の
スラリを除去した後、あるいはスラリ含浸後に起毛間の
スラリ除去し、その後乾燥した後、ウィスカ凝集体のウ
ィスカ表面にＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、又はＡｌ₂Ｏ₃のＣＶＤ
コーティング層を形成したフィルタ構造としてなるもの
であり、特に除塵表面の起毛層を維持して圧損を小さく
しつつ、フィルタ表面層のウィスカ凝集体における微細
な孔による初期捕集をなす構成であるため、細かいダス
トの集塵機能に優れている。The filter of the present invention comprises SiC fiber, Si ₃ N ₄ fiber, Al ₂ O ₃ fiber, Al ₂ O ₃ .SiO ₂ fiber or C fiber, which is a woven fabric of the fiber or a base fabric of a chopped yarn assembly layer. A monofilament non-woven fabric-like aggregate layer of the same fiber is laminated on the surface as a surface layer to form a laminated fiber molded body, and the fiber molded body is subjected to a raising treatment particularly on the dust-removed surface portion of the surface layer. On the surface of the fibers that make up SiC, Si
After removing the slurry between the raised fibers by impregnating and drying the ceramic whisker slurry on the dust-removed surface layer on the raised portion side of the filter body on which the CVD coating layer of ₃ N ₄ , Al ₂ O ₃ or C is formed, After the impregnation, the slurry between the naps is removed and then dried, and then SiC, Si ₃ N ₄ or Al ₂ O ₃ is deposited on the whisker surface of the whisker aggregate by CVD.
The filter structure is formed with a coating layer, and in particular, while maintaining the raised layer on the dust-removing surface to reduce pressure loss, the filter surface layer is initially collected by fine pores in the whisker aggregates. Excellent in collecting fine dust.

【００１８】すなわち、フィルタ本体は、高耐熱性材料
のみで構成されることから、１０００℃以上の高温でも
使用可能な優れた耐熱性を備えるとともに、繊維成形体
は第１繊維層と第２繊維層との積層構造であるため、次
のような作用効果が得られる。即ち、第１繊維層の繊維
の不織布状集合層により、フィルタ除塵側の表面層は小
さい圧力損失にて効率的に除塵処理することができる。
一方、第２繊維層の繊維の織布又はチョップドヤーンの
集合体により、フィルタの基層は表面層の補強層として
有効に作用し、ハンドリング性に優れ、逆洗時に加えら
れる圧力パルスや熱応力の繰り返しにも十分に耐える、
高強度フィルタが提供される。しかも、チョップドヤー
ンや織布であれば、気孔率を大きくしても機械的強度が
十分に高い層を形成することができ、圧力損失の低減に
も有効となっている。また、このような第１繊維層及び
第２繊維層よりなる繊維成形体の表面を起毛処理してあ
るため、圧力損失をより一層小さくすることができる。
このため、被処理ガスの通過速度を大きくして除塵装置
の小型化、誘引排風ファンの小型化（所要動力の低減）
を図ることができる。また、繊維成形体を構成している
繊維表面にＣＶＤ法による高純度で高耐食性、高耐熱性
のコーティング層が形成されているため、高温における
ＨＣｌ等の腐食性雰囲気においても十分に使用可能であ
る。That is, since the filter body is composed of only a high heat resistant material, it has excellent heat resistance that can be used even at a high temperature of 1000 ° C. or more, and the fiber molded body has the first fiber layer and the second fiber. Since it has a laminated structure with layers, the following operational effects are obtained. That is, the non-woven fabric-like aggregate layer of fibers of the first fiber layer enables the surface layer on the filter dust removal side to be efficiently dust-removed with a small pressure loss.
On the other hand, due to the woven fabric of fibers of the second fiber layer or the aggregate of chopped yarns, the base layer of the filter effectively acts as a reinforcing layer of the surface layer, is excellent in handleability, and is resistant to pressure pulses and thermal stress applied during backwashing. Withstands repetition enough,
A high intensity filter is provided. Moreover, chopped yarn or woven fabric can form a layer having sufficiently high mechanical strength even if the porosity is increased, and is effective in reducing pressure loss. Further, since the surface of the fiber molded body including the first fiber layer and the second fiber layer is subjected to the nap treatment, the pressure loss can be further reduced.
Therefore, the passing speed of the gas to be treated is increased to reduce the size of the dust remover and the size of the induced exhaust fan (reduction of required power).
Can be achieved. In addition, since a coating layer of high purity, high corrosion resistance, and high heat resistance is formed by the CVD method on the surface of the fibers forming the fiber molded body, it can be sufficiently used even in a corrosive atmosphere such as HCl at high temperature. is there.

【００１９】本発明は、上記フィルタ本体の除塵表面と
なっている第１繊維層の最表層部の起毛層を残して、セ
ラミックスウィスカ凝集層を形成し、ウィスカ表面にセ
ラミックスコーティング層を形成しているため、表層面
での一次ダスト捕集が行われ、次いで内層側での二次ダ
スト捕集が行われる。したがってウィスカ凝集層では微
細な孔による捕集機能により細かいダストが効率的に捕
集され、初期の集塵効率が高くなり、フィルタ本体での
捕集効率が９９．５％であったのに対し、ウィスカ凝集
層を表層部に設けた本発明では初期の集塵効率が９９．
９９％にも達した。また、圧損に関しては、起毛効果に
より、ウィスカ凝集層の層厚さを低減して圧損低下が図
られ、上記フィルタ本体のみよりはウィスカ凝集体の存
在により圧損が若干大きいものの、集塵運転に伴う圧損
の上昇は少ないものとなる。これはウィスカ凝集体の内
部にダストが入り込むことが極力阻止され、基本的に表
面捕集作用をなすからである。また、ウィスカ凝集層で
は微細な孔による捕集であるため、ダスト粒が除塵表面
にて堆積されるだけであり、目詰まりし難いものとなっ
ており、これによりパルスジェットによるダスト払い落
としを繰り返した後も、圧損上昇を低く抑えることがで
き、経時的圧損上昇が小さいものとなっている。このた
め、特に石炭利用複合発電システム等のように、排気ガ
スをタービンに導くような経路に上記フィルタを配置す
ることにより、従来のセラミックフィルタで最大効率と
称されている限度以上の捕集効率を実現できるようにな
った。According to the present invention, a ceramic whisker aggregation layer is formed by leaving a raised layer at the outermost surface of the first fiber layer, which is the dust removing surface of the filter body, and a ceramic coating layer is formed on the whisker surface. Therefore, the primary dust is collected on the surface layer, and then the secondary dust is collected on the inner layer side. Therefore, in the whisker agglomeration layer, fine dust is efficiently collected by the collection function of the fine holes, the initial dust collection efficiency is high, and the collection efficiency in the filter body was 99.5%. In the present invention in which the whisker aggregation layer is provided on the surface layer, the initial dust collection efficiency is 99.
It has reached 99%. Regarding the pressure loss, due to the raising effect, the layer thickness of the whisker aggregation layer is reduced to reduce the pressure loss, and although the pressure loss is slightly larger than that of the filter body only due to the presence of the whisker aggregates, it is associated with the dust collection operation. The increase in pressure loss is small. This is because dust is prevented from entering the inside of the whisker aggregates as much as possible, and basically the surface trapping action is performed. Also, since the whisker aggregation layer is collected by minute holes, dust particles are only accumulated on the dust removal surface, which makes it difficult to clog the dust particles. After that, the increase in pressure loss can be suppressed to a low level, and the increase in pressure loss over time is small. Therefore, by arranging the filter in a path that guides the exhaust gas to the turbine, particularly in a combined cycle power generation system using coal, etc., the collection efficiency exceeding the limit called maximum efficiency in the conventional ceramic filter is achieved. Can be realized.

【００２０】繊維成形体は繊維を炭素又は黒鉛で接合し
たフィルタ構成とすることにより、ＣＶＤコーティング
層形成工程におけるハンドリングが容易となる。The fiber molded body has a filter structure in which fibers are bonded with carbon or graphite, whereby handling in the CVD coating layer forming step becomes easy.

【００２１】[0021]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の具体的実施の形
態を詳細に説明する。本発明のフィルタは、上述したよ
うに、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ 3Ｎ₄）、ア
ルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、アルミナ・シリカ（Ａｌ₂Ｏ₃・Ｓ
ｉＯ₂）及び炭素（Ｃ）よりなる群から選ばれる１種又
は２種以上の繊維により形成された織布層またはチョッ
プドヤーンの集合層として形成された基層の表面に、単
繊維を不織布状に集合させた表面層を積層一体化させた
繊維成形体を有し、この繊維成形体の繊維表面に炭化珪
素（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、アルミナ（Ａｌ
2Ｏ₃）及び炭素（Ｃ）よりなる群から選ばれる１種又は
２種以上の気相蒸着コーティング層を設け、前記表層部
の除塵表面に起毛層を設けてなるフィルタであって、前
記起毛層基部の表面層最上表面に炭化珪素（ＳｉＣ）、
窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）及びアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）よりな
る群から選ばれる１種又は２種以上の気相蒸着コーティ
ングされたウィスカの凝集層を形成させるようにしたこ
とを特徴とするものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The specific mode for carrying out the present invention will be described below.
The state will be described in detail. The filter of the present invention has been described above.
Sea urchin, silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si 3N_Four), A
Lumina (Al_TwoO_Three), Alumina / silica (Al_TwoO_Three・ S
iO_Two) And carbon (C)
Is a woven fabric layer or chocks formed of two or more fibers
On the surface of the base layer formed as an aggregate layer of pudd yarn,
Surface layers of fibers gathered in a non-woven form were laminated and integrated
It has a fiber compact and the surface of the fiber of this fiber compact is made of silicon carbide.
Silicon (SiC), Silicon Nitride (Si_ThreeN_Four), Alumina (Al
2O_Three) And carbon (C), or
Two or more kinds of vapor deposition coating layers are provided, and the surface layer portion is
A filter with a brushed layer on the dust removal surface of
Silicon carbide (SiC) on the uppermost surface of the surface layer of the brushed layer base,
Silicon nitride (Si_ThreeN_Four) And alumina (Al_TwoO_Three) More
Vapor deposition coater of one or more selected from the group
To form a cohesive layer of whipped whiskers
And are characterized by.

【００２２】この場合において、前記繊維成形体は繊維
を炭素（Ｃ）又は黒鉛で接合してなることを特徴とす
る。In this case, the fiber molded body is characterized in that the fibers are bonded with carbon (C) or graphite.

【００２３】また、本発明に係るフィルタの製造方法
は、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、アル
ミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、アルミナ・シリカ（Ａｌ₂Ｏ₃・Ｓｉ
Ｏ₂）及び炭素（Ｃ）よりなる群から選ばれる１種又は
２種以上の繊維の織布またはチョップドヤーンの集合層
として形成される基体を所定形状に成形し、前記基体の
表面に単繊維を不織布状に集合させてなる表面層を積層
し、前記積層繊維成形体の表面層の除塵表面に起毛処理
を施し、前記積層繊維成形体の繊維表面に、炭化珪素
（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、アルミナ（Ａｌ₂
Ｏ₃）及び炭素（Ｃ）よりなる群から選ばれる１種又は
２種以上の気相蒸着法によるコーティング層を形成して
なり、前記表面繊維層の除塵側表面に炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、
炭素（Ｃ）及び黒鉛よりなる群から選ばれる１種又は２
種以上のウィスカスラリを含浸乾燥させ、前記起毛間か
らウィスカを除去することによって起毛層を発現させ、
あるいはウィスカ含浸後に前記起毛間からウィスカを除
去することによって起毛層を発現させた後に乾燥させ、
その後、前記ウィスカ表面に炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化
珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）及びアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）よりなる群
から選ばれる１種又は２種以上のコーティング層を気相
蒸着させたことを特徴とする。Further, the method of manufacturing a filter according to the present invention uses silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si ₃ N ₄ ), alumina (Al ₂ O ₃ ), alumina-silica (Al ₂ O ₃ .Si).
O ₂ ) and carbon (C), and a substrate formed as a woven fabric of one or more fibers selected from the group consisting of O ( ₂ ) and carbon (C) or an aggregate layer of chopped yarns is molded into a predetermined shape, and monofilaments are formed on the surface of the substrate. Are laminated into a non-woven fabric, and a dusting surface of the surface layer of the laminated fiber molded body is subjected to a raising treatment, and silicon carbide (SiC) and silicon nitride (SiC) are formed on the fiber surface of the laminated fiber molded body. Si ₃ N ₄ ), alumina (Al ₂
O ₃ ) and carbon (C), and a coating layer formed by a vapor deposition method of one or more selected from the group consisting of carbon (C). Silicon carbide (Si
C), silicon nitride (Si ₃ N ₄ ), alumina (Al ₂ O ₃ ),
One or two selected from the group consisting of carbon (C) and graphite
Impregnating and drying one or more whisker slurries to develop a raised layer by removing whiskers from between the raised hairs,
Alternatively, after the whiskers are impregnated, the whisker is removed from between the naps to develop a napped layer and then dried,
Then, one or more coating layers selected from the group consisting of silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si ₃ N ₄ ) and alumina (Al ₂ O ₃ ) were vapor-deposited on the surface of the whiskers. Is characterized by.

【００２４】以下に本発明を、本発明のフィルタの製造
方法に従って詳細に説明する。本発明のフィルタを製造
するには、まず、ＳｉＣ繊維、Ｓｉ₃Ｎ₄繊維、Ａｌ₂Ｏ3
繊維、Ａｌ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂繊維又はＣ繊維を用いて繊維
成形体を製造する。The present invention will be described in detail below according to the method for producing the filter of the present invention. In order to manufacture the filter of the present invention, first, SiC fiber, Si ₃ N ₄ fiber, Al ₂ O 3
A fiber molded body is manufactured using fibers, Al ₂ O ₃ .SiO ₂ fibers or C fibers.

【００２５】この繊維成形体は、下記第１繊維層と第２
繊維層とで構成される積層構造となっている。第１繊維層 長さ０．５ｍｍ以上の単繊維の不織布状の集合層 （長さ０．５ｍｍより短いと繊維と繊維の交差により形
成される空隙率が小さくなり、フィルタの圧力損失が増
大する。）第２繊維層 （ａ） 繊維の織布を１枚又は複数枚積層した層 又は （ｂ） 最さ１ｍｍ以上のチョップドヤーンの集合 層 （長さが１ｍｍより短いと、セラミックをコーティング
した場合、繊維による補強効果がなく、逆洗圧力に耐え
られないフィルタとなる。This fiber molding has the following first fiber layer and second fiber layer.
It has a laminated structure composed of a fiber layer. The first fiber layer is a non-woven fabric-like aggregate layer of monofilaments having a length of 0.5 mm or more. .) Second fiber layer (a) Layer in which one or more fiber woven fabrics are laminated, or (b) Collected layer of chopped yarn with a maximum length of 1 mm or more (when the length is shorter than 1 mm, when ceramic is coated. The filter does not have a fiber reinforcing effect and cannot withstand backwashing pressure.

【００２６】なお、上記第１繊維層、第２繊維層におい
て、単繊維径は５〜２０μｍ程度であることが好まし
い。繊維径＜５μｍであると、繊維と繊維の交差により
形成される空隙率が小さくなり、フィルタの圧力損失が
増大する。また繊維径＞２０μｍであると、繊維と繊維
の交差により形成される空隙が大きくなり、ウィスカ凝
集層の形成が困難となる。これは空孔が大であるとウィ
スカ凝集層が乾燥や蒸着処理工程で脱落し易くなり、脱
落により大きな空孔が残存するフィルタとなって、この
孔からダストが通過しフィルタ機能を果たさなくなるか
らである。また、（ｂ）において、チョップドヤーンは
このような単繊維を５００〜２０００本程度収束したも
のが好ましい。In the first fiber layer and the second fiber layer, the single fiber diameter is preferably about 5 to 20 μm. When the fiber diameter is <5 μm, the porosity formed by the intersection of the fibers becomes small, and the pressure loss of the filter increases. Further, when the fiber diameter is> 20 μm, the voids formed by the intersection of the fibers become large, and it becomes difficult to form the whisker aggregation layer. This is because if the pores are large, the whisker agglomerate layer will easily fall off during the drying or vapor deposition process, and the large pores will remain due to the dropout, and dust will pass through this hole and the filter function will not be fulfilled. Is. Further, in (b), the chopped yarn is preferably a bundle of about 500 to 2000 such single fibers.

【００２７】このような繊維成形体は、例えば、繊維の
織布を積層して樹脂を含浸させたものの一方の面に、単
繊維を樹脂とともにスプレーアップ法により吹き付けて
２層構造の布状体とし、この布状体を型に巻き付けた
後、真空成形する。その後、硬化させた後、樹脂を炭化
（又は黒鉛化）させることにより製造することができ
る。Such a fiber molded body is, for example, a two-layered cloth-like body obtained by spraying single fibers together with the resin by a spray-up method on one surface of a woven fabric of fibers laminated and impregnated with the resin. Then, the cloth-like body is wrapped around a mold and vacuum-formed. Then, it can be manufactured by curing and then carbonizing (or graphitizing) the resin.

【００２８】また、チョップドヤーンの集合体に樹脂を
含浸させたものを型に巻き付けた後、表面に樹脂を含浸
させた連続単繊維の不織布を巻き付け、その後、硬化さ
せた後、樹脂を炭化（又は黒鉛化）させることにより製
造することができる。Also, after the aggregate of chopped yarns impregnated with resin is wound around a mold, a continuous monofilament non-woven fabric impregnated with resin is wrapped around the surface, and after curing, the resin is carbonized ( Or graphitization).

【００２９】この場合、樹脂としてはフェノール樹脂、
エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール等を用いることが
でき、用いる樹脂は第１繊維層と第２繊維層とで同一で
あっても異なっていても良い。なお、樹脂の使用に当っ
ては必要に応じて更に有機溶媒又は水を用いる。In this case, the resin is phenol resin,
Epoxy resin, polyvinyl alcohol, or the like can be used, and the resin used for the first fiber layer and the second fiber layer may be the same or different. When using the resin, an organic solvent or water is further used if necessary.

【００３０】このようにして得られる繊維成形体は、樹
脂の炭化又は黒鉛化により生成した炭素又は黒鉛が繊維
同志の接点を接合してなる繊維成形体である。The fiber molded body thus obtained is a fiber molded body in which carbon or graphite produced by carbonization or graphitization of resin is bonded to the contact points of the fibers.

【００３１】また、前記繊維成形体は、第１繊維層及び
第２繊維層の積層体表面にＣＶＤ法により炭素を析出さ
せることにより、析出させた炭素で繊維同志の接点を接
合して製造することもできる。Further, the fiber molded body is manufactured by depositing carbon on the surface of the laminate of the first fiber layer and the second fiber layer by the CVD method, and joining the contact points of the fibers with each other. You can also

【００３２】上記繊維成形体の製造方法は何ら上記方法
に限定されるものではないが、上述の炭素又は黒鉛で繊
維を接合する方法によれば、次工程のＣＶＤコーティン
グに到るまでのハンドリングに十分に耐え、しかも空孔
率の大きい多孔質繊維成形体を容易に製造することがで
きる。The method for producing the above-mentioned fiber molded body is not limited to the above-mentioned method at all, but according to the above-mentioned method for joining fibers with carbon or graphite, the handling up to the CVD coating in the next step can be achieved. It is possible to easily manufacture a porous fiber molded article that has sufficient durability and has a high porosity.

【００３３】なお、繊維成形体を構成する第１繊維層の
繊維と第２繊維層の繊維とは同一材質のものであっても
異なる材質のものであっても良いが、同一材質の繊維を
用いることにより、熱膨張差による応力の発生が防止さ
れ、より高温での使用に有利である。The fibers of the first fiber layer and the fibers of the second fiber layer which compose the fiber molded body may be made of the same material or different materials. By using it, generation of stress due to the difference in thermal expansion is prevented, which is advantageous for use at higher temperatures.

【００３４】このようにして得られる繊維成形体の繊維
表面に、所定割合の空孔が残存するようにＳｉＣ、Ｓｉ
₃Ｎ₄、Ａｌ₂Ｏ₃又はＣのＣＶＤコーティング層を形成す
るようにしているが、このＣＶＤコーティング層の形成
に先立ち、繊維成形体を起毛処理するものとしている。On the fiber surface of the fiber molded body thus obtained, SiC, Si and Si are formed so that a predetermined proportion of pores remain.
_Although a CVD coating layer of ₃ N ₄ , Al ₂ O ₃ or C is formed, the fiber molding is to be raised before the formation of the CVD coating layer.

【００３５】この起毛処理の方法には特に制限はない
が、例えば次の（ａ）又は（ｂ）の方法を採用すること
ができる。 （ａ） 前述の方法で繊維成形体を製造するに当り、硬
化後、炭化前の硬化体表面をサンドペーパー、ワイヤブ
ラシ等でこすって擦過させる。 （ｂ） 前述の方法で繊維成形体を製造するに当り、炭
化後の成形体表面をサンドペーパー、ワイヤブラシ等で
こすって擦過させる。There is no particular limitation on the method of raising the hair, but for example, the following method (a) or (b) can be adopted. (A) In producing the fiber molded body by the above-described method, after curing, the surface of the cured body before carbonization is rubbed with sandpaper, a wire brush or the like to be rubbed. (B) In producing the fiber molded body by the above-mentioned method, the surface of the carbonized molded body is rubbed with sandpaper, a wire brush or the like to be rubbed.

【００３６】また、前述の方法で第１繊維層をスプレー
アップ法で形成するに当り、第２繊維層を予め型に巻き
付けておき、この型に巻き付けられた第２繊維層の表面
に向けてスプレーアップ法で単繊維を樹脂液と共に吹き
付けた場合には、その表面は毛羽立った状態となり、別
途起毛のための処理を施す必要がなく、起毛処理面を得
ることができる。When the first fiber layer is formed by the spray-up method by the above-mentioned method, the second fiber layer is wound around the mold in advance, and the second fiber layer is wound toward the surface of the second fiber layer. When the single fibers are sprayed together with the resin liquid by the spray-up method, the surface becomes fluffy, and it is not necessary to separately perform a treatment for raising hair, and a raised surface can be obtained.

【００３７】更に、予め型面上に適当な方法で形成した
第２繊維層を硬化させた後、この第２繊維層を形成した
型を回転させながら、第１繊維層形成用の単繊維を樹脂
液と共に、この型面の第２繊維層上へ向けて上方から落
下させることによっても、表面が起毛した第１繊維層を
形成することができる。Further, after curing the second fiber layer previously formed on the mold surface by an appropriate method, the single fiber for forming the first fiber layer is rotated while rotating the mold on which the second fiber layer is formed. The first fiber layer having a raised surface can also be formed by dropping the resin liquid from above toward the second fiber layer of the mold surface.

【００３８】なお、起毛処理はフィルタとして除塵処理
にいる際に除塵処理面となる第１繊維層の表面側、即
ち、被処理ガスの流入側の表面に対して行なう。The raising process is performed on the surface side of the first fiber layer, which is the dust removing surface when the filter is in the dust removing process, that is, the surface on the inflow side of the gas to be treated.

【００３９】フィルタ本体は、このように起毛処理を施
した繊維成形体にＣＶＤコーティング層を形成すること
により製造されるが、本発明のフィルタにおいて、繊維
成形体を構成する繊維、この繊維の接合のための炭素又
は黒鉛、上記ＣＶＤコーティング層及び空孔の体積含有
率は、その除塵効率、圧力損失、耐熱性、機械的特性、
耐久性等の面から、第１繊維層に対応する表面層及び第
２繊維層に対応する基層について、それぞれ下記の範囲
であることが好ましい。表面層 （第１繊維層） 繊維：１〜１０％ 炭素又は黒鉛：１〜２０％ ＣＶＤコーティング層：２〜２０％ 空孔：５０〜９６％基層 （第２繊維層） 繊維：５〜２０％ 炭素又は黒鉛：１〜２０％ ＣＶＤコーティング層：５〜２０％ 空孔：４０〜８９％The filter main body is manufactured by forming a CVD coating layer on the fiber molding which has been subjected to the nap treatment as described above. In the filter of the present invention, the fibers constituting the fiber molding and the bonding of the fibers are formed. For carbon or graphite, the above CVD coating layer and the volume content of pores, its dust removal efficiency, pressure loss, heat resistance, mechanical properties,
From the viewpoint of durability and the like, it is preferable that the surface layer corresponding to the first fiber layer and the base layer corresponding to the second fiber layer have the following ranges, respectively. Surface layer (first fiber layer) Fiber: 1 to 10% Carbon or graphite: 1 to 20% CVD coating layer: 2 to 20% Porosity: 50 to 96% Base layer (second fiber layer) Fiber: 5 to 20% Carbon or graphite: 1 to 20% CVD coating layer: 5 to 20% Porosity: 40 to 89%

【００４０】この含有率の臨界的意義は次の通りであ
る。 表面層について （１）繊維＜１％ 逆洗時のガスの風圧により損傷しや
すくなる。 繊維＞１０％ 圧力損失が大きくなる。 （２）炭素又は黒鉛＜１％ ＣＶＤコーティング前のハ
ンドリングに耐えられる結合強度が得られない。 炭素又は黒鉛＞２０％ 圧力損失が増大し、圧力損失が
低下するためにコーティング層を薄くする必要が生じ、
逆洗圧力に耐えられない。 （３）ＣＶＤコーティング層＜２％ 繊維と繊維の結合
力が弱く、逆洗時の風圧に耐えられない。 ＣＶＤコーティング層＞２０％ 脆くなって熱衝撃に耐
えられなくなる。 （４）空孔＜５０％ 圧力損失が大となる。 空孔＞９６％ 強度が低下し、逆洗に耐えられず、ウィ
スカ凝集層の形成が困難となってしまう。 基層について （１）繊維＜５％ 逆洗に耐える強度が得られない。 繊維＞２０％ 圧力損失が大きくなる。 （２）炭素又は黒鉛＜１％ ＣＶＤコーティング前のハ
ンドリングに耐えられる結合強度が得られない。 炭素又は黒鉛＞２０％ 圧力損失が増大し、圧力損失が
低下するためにコーティング層を薄くする必要が生じ、
逆洗圧力に耐えられない。 （３）ＣＶＤコーティング層＜５％ 繊維と繊維の結合
力が弱く、逆洗時の風圧に耐えられない。 ＣＶＤコーティング層＞２０％ 脆くなって熱衝撃に耐
えられなくなる。 （４）空孔＜４０％ 圧力損失が大となる。 空孔＞８９％ 強度が低下し、逆洗に耐えられない。The critical significance of this content rate is as follows. About surface layer (1) Fiber <1% Damaged easily by wind pressure of gas during backwashing. Fiber> 10% Greater pressure loss. (2) Carbon or graphite <1% Bond strength that cannot withstand handling before CVD coating cannot be obtained. Carbon or graphite> 20% Increased pressure loss and reduced pressure loss necessitates a thinner coating layer,
Can't stand backwash pressure. (3) CVD coating layer <2% The binding force between the fibers is weak and the wind pressure during backwash cannot be endured. CVD coating layer> 20% Brittle and unable to withstand thermal shock. (4) Voids <50% Large pressure loss. Porosity> 96% Strength is reduced, backwash cannot be endured, and formation of a whisker aggregate layer becomes difficult. Regarding the base layer (1) Fiber <5% The strength to withstand backwashing cannot be obtained. Fiber> 20% Higher pressure loss. (2) Carbon or graphite <1% Bond strength that cannot withstand handling before CVD coating cannot be obtained. Carbon or graphite> 20% Increased pressure loss and reduced pressure loss necessitates a thinner coating layer,
Can't stand backwash pressure. (3) CVD coating layer <5% The binding force between fibers is weak and the wind pressure during backwash cannot be endured. CVD coating layer> 20% Brittle and unable to withstand thermal shock. (4) Voids <40% Large pressure loss. Porosity> 89% Strength is reduced and back wash cannot be endured.

【００４１】なお、表面層及び基層の各々の厚さは、表
面層０．５〜５ｍｍ、基層１〜１０ｍｍとするのが好ま
しい。表面層の厚さが０．５ｍｍ以下では、厚さが薄過
ぎるために、大きな空孔が存在する第２繊維層にまでス
ラリが大量に含浸し、セラミックスコーティングがこの
第２繊維層内のウィスカ表面にも付着する。セラミック
がコーティングされたウィスカ層内には小さな径の孔が
存在するので、この層が厚くなり過ぎると圧力損失が大
きくなり、石炭利用複合発電システムに利用できない除
塵フィルタとなってしまうのである。また、表面層の厚
さが５ｍｍを越えると、第１繊維層の孔の径はセラミッ
クがコーティングされたウィスカ凝集層内の孔の径より
は大きいが、この厚さ以上になると圧力損失が大きくな
り、石炭利用複合発電システムに利用できない除塵フィ
ルタとなってしまうのである。更に、基層の厚さが１ｍ
ｍ以下では、製作工程でのハンドリングにより破損しや
すくなり、歩留りが悪化して製品価格が高くなってしま
う。また、基層の厚さが１０ｍｍを越えると、圧力損失
が大きくなり、石炭利用複合発電システムに利用できな
い除塵フィルタとなってしまうのである。The thickness of each of the surface layer and the base layer is preferably 0.5 to 5 mm for the surface layer and 1 to 10 mm for the base layer. When the thickness of the surface layer is 0.5 mm or less, the thickness is too thin, so that a large amount of the slurry is impregnated even in the second fiber layer having large pores, and the ceramic coating causes the whisker in the second fiber layer to be present. Also adheres to the surface. Since pores with a small diameter are present in the ceramic-coated whisker layer, if this layer becomes too thick, the pressure loss will increase, resulting in a dust filter that cannot be used in a coal-based combined cycle power generation system. When the thickness of the surface layer exceeds 5 mm, the diameter of the pores of the first fiber layer is larger than the diameter of the pores in the whisker agglomerate layer coated with ceramic. That is, it becomes a dust filter that cannot be used in a coal-based combined cycle power generation system. Furthermore, the thickness of the base layer is 1 m
If it is less than m, it is likely to be damaged by handling in the manufacturing process, resulting in poor yield and high product price. Further, when the thickness of the base layer exceeds 10 mm, the pressure loss becomes large, and the dust filter cannot be used in the coal-based combined cycle power generation system.

【００４２】このような本発明のフィルタの形状として
は特に制限はないが、圧力損失を小さくし、かつ、フィ
ルタの逆洗（堆積ダストの除去）時の圧力に対する耐久
性を高めるために、次の（Ａ）〜（Ｃ）の形状とするの
が好ましい。 （Ａ） 有底又は無底の円筒形状 （Ｂ） 有底又は無底の角筒形状 （Ｃ） 上記（Ａ）又は（Ｂ）で長さ方向にテーパがつ
いたもの（一端側と他端側で横断面の大きさが異なるも
の）The shape of the filter of the present invention is not particularly limited, but in order to reduce the pressure loss and increase the durability against the pressure during backwashing (removal of accumulated dust) of the filter, The shapes of (A) to (C) are preferable. (A) Bottomed or bottomless cylindrical shape (B) Bottomed or bottomless rectangular tube shape (C) Tapered in the length direction in (A) or (B) above (one end side and the other end) (The size of the cross section differs on the side)

【００４３】なお、フィルタの肉厚ｔは、圧力損失、耐
逆洗圧力の面から、フィルタの半径Ｒに対して、√（Ｒ
／３０）＜ｔ＜１５ｍｍであることが好ましい。ｔ＜√
（Ｒ／３０）では圧力損失は小さいものの逆洗圧力によ
り破損し易く、ｔ＞１５ｍｍでは耐逆洗圧力性は良好で
あるものの、圧力損失が大きくなるからである。The filter wall thickness t is √ (R
It is preferable that / 30) <t <15 mm. t <√
This is because at (R / 30), the pressure loss is small, but it is easily damaged by the backwash pressure, and at t> 15 mm, the backwash pressure resistance is good but the pressure loss becomes large.

【００４４】ここで、フィルタの半径Ｒとは、円筒形フ
イルタ（Ａ）ではその内半径（真円でない場合には平均
内半径）、角筒形フィルタ（Ｂ）では内壁の外接円半
径、テーパ付フィルタ（Ｃ）では上記（Ａ）、（Ｂ）に
おける半径において、大きい方の半径をさす。Here, the radius R of the filter means the inner radius of the cylindrical filter (A) (the average inner radius if it is not a perfect circle), and the radius of the circumscribed circle of the inner wall of the rectangular filter (B). In the attached filter (C), the larger radius is used in the radii in (A) and (B).

【００４５】なお、上記フィルタ本体において、繊維成
形体を構成する繊維材質と、ＣＶＤコーティング層の材
質とは同一であっても異なっていても良いが、両者を同
一材質とした場合には、熱膨張差による応力の発生が防
止され、より高温での使用に有利である。In the filter body, the fiber material forming the fiber molded body and the material of the CVD coating layer may be the same or different. Generation of stress due to the difference in expansion is prevented, which is advantageous for use at higher temperatures.

【００４６】本発明のフィルタは、上記起毛処理が施さ
れたフィルタ本体の表層第１繊維層の起毛処理表面側の
領域の空孔にセラミックスウィスカスラリを含浸乾燥
し、前記起毛部分を損傷しないように起毛深度部分のウ
ィスカスラリを刷毛等で除去するのである。この工程
は、ウィスカスラリの含浸乾燥の後に起毛部分のスラリ
除去をなし、あるいは逆にスラリ含浸後に起毛部分のス
ラリ除去をなし、その後に乾燥処理を行うようにしても
よい。In the filter of the present invention, the pores in the region of the surface layer first fiber layer of the filter main body subjected to the nap treatment on the nap-treated surface side are impregnated with a ceramic whisker slurry and dried so that the nap portion is not damaged. In addition, the whisker slurry in the nap depth is removed with a brush or the like. In this step, the fluffed portion may be removed after the whisker slurry is impregnated and dried, or conversely, the fluffed portion may be removed after the impregnation with the slurry and then the drying treatment may be performed.

【００４７】ウィスカの材質としては、ＳｉＣ、Ｓｉ₃
Ｎ₄、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｃ、又は黒鉛が好適であり、この中か
ら１種または２種以上のウィスカをスラリ化し、これを
フィルタ除塵表面部に吹き付け法や刷毛による塗布方法
で、除塵表面にウィスカスラリ層を形成し、起毛部分の
みに浸透した余分のスラリを拭き取りや刷毛で除去す
る。The whiskers are made of SiC, Si ₃
N ₄ , Al ₂ O ₃ , C, or graphite is preferable, and one or more whiskers are slurried from these, and the dust removing surface is sprayed onto the dust removing surface of the filter or applied by a brush to remove dust. A whisker slurry layer is formed on and the excess slurry that has penetrated only to the raised portion is removed by wiping or brushing.

【００４８】セラミックスウィスカのスラリ化は次のよ
うにして行えばよく、適宜バインダを使用することがで
きる。 （１）ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄ウィスカ ウィスカ ＝４０重量％、 水 ＝５９．７重量％、 ジエチルアミン＝０．３％ を混合し、ボールミルにより１時間混練する。 （２）Ａｌ₂Ｏ₃ウィスカ ウィスカ ＝７０重量％、 水 ＝２９．５重量％、 解膠剤（アクリル系オリゴマー酸型）＝０．５％ を混合し、ボールミルにより１時間混練する。 （３）Ｃウィスカ ウィスカ ＝６０重量％、 エタノール ＝４０重量％、 を混合し、ボールミルにより１時間混練する。Slurrying of the ceramic whiskers may be carried out as follows, and a binder may be appropriately used. (1) SiC, Si ₃ N ₄ whiskers = 40% by weight, water = 59.7% by weight, diethylamine = 0.3% are mixed and kneaded by a ball mill for 1 hour. (2) Al ₂ O ₃ whiskers Whiskers = 70% by weight, water = 29.5% by weight, peptizer (acrylic oligomer acid type) = 0.5% are mixed and kneaded by a ball mill for 1 hour. (3) C whisker Whisker = 60% by weight, ethanol = 40% by weight, and kneaded with a ball mill for 1 hour.

【００４９】このようにして得られたウィスカスラリ
は、フィルタ本体の除塵表面部の空孔内に含浸される。
含浸の程度としては、圧損増大の影響を回避するため
に、起毛部分を除く表層部分のみに含浸させればよい
が、含浸の程度は、（ウィスカ平均径×１０）＜（ウィ
スカ含浸深さ）＜１ｍｍが望ましい。ウィスカ平均径の
１０倍以下では大きな気孔が残存し易く、除塵効率が低
下するからである。また、セラミックスをコーティング
したウィスカ層には微細な孔が開いているので、この層
が厚くなり過ぎると圧力損失が大きくなる。この層の厚
さが１ｍｍ以上では、石炭利用複合発電システムの除塵
装置に要求される圧力損失値を上回るので、上限は１ｍ
ｍ未満であることが望ましい。The whisker slurry thus obtained is impregnated into the pores on the dust removing surface of the filter body.
As for the degree of impregnation, in order to avoid the effect of increased pressure loss, it is sufficient to impregnate only the surface layer portion excluding the raised portion, but the degree of impregnation is (whisker average diameter × 10) <(whisker impregnation depth) <1 mm is desirable. This is because if the whisker average diameter is 10 times or less, large pores are likely to remain, and the dust removal efficiency is reduced. Further, since fine holes are formed in the whisker layer coated with ceramics, if this layer becomes too thick, pressure loss increases. If the thickness of this layer is 1 mm or more, it exceeds the pressure loss value required for the dust removal device of the coal-based combined cycle power generation system, so the upper limit is 1 m.
Desirably less than m.

【００５０】ウィスカスラリの含浸後、起毛部分に含浸
されたウィスカスラリを起毛を損傷しないように、柔ら
かい刷毛で拭き取って取り除き、除塵表面が起毛状態と
なるようにさせる。次いで、水や有機溶媒が沸騰しない
温度、圧力条件で乾燥させ、セラミックスウィスカのみ
を残留させればよい（バインダを使用する場合はバイン
ダ成分も残留させる）。これによって、フィルタ本体の
除塵表面層に起毛部と、当該起毛部の下層にセラミック
スウィスカ凝集層が形成される。したがって、フィルタ
は繊維成形体の表面にセラミックスウィスカ凝集層が形
成され、更にセラミックスウィスカの表面側には起毛部
が存在することになる。セラミックスウィスカ凝集部で
の空孔率は基体部分よりも低いが、最表層部は起毛処理
が施されて圧損の増大を抑制しつつ、ウィスカ凝集部で
の細かいダストの捕集が可能となる。After the whisker slurry is impregnated, the whisker slurry impregnated in the napped portion is wiped off with a soft brush so as not to damage the nap, and the dust-removed surface is raised. Then, it is dried at a temperature and a pressure condition where water or an organic solvent does not boil, and only the ceramic whiskers are left (when the binder is used, the binder component is also left). As a result, a raised portion is formed on the dust-removing surface layer of the filter body, and a ceramic whisker aggregation layer is formed below the raised portion. Therefore, in the filter, the ceramic whisker aggregation layer is formed on the surface of the fiber molded body, and the raised portion is present on the surface side of the ceramic whisker. Although the porosity of the ceramic whisker agglomerates is lower than that of the substrate part, the outermost surface layer is subjected to a nap treatment to suppress the increase of pressure loss, and it becomes possible to collect fine dust in the whisker agglomerates.

【００５１】次いで、上記セラミックスウィスカ凝集層
のウィスカ表面にＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、又はＡｌ₂Ｏ₃のＣ
ＶＤコーティング層を形成するのである。これはウィス
カ相互の結合性を補強するためのもので、ＣＶＤ処理に
より含浸したウィスカ凝集体表面の平均膜厚ｔ_m、すな
わち、ウィスカ表面に被覆されたセラミッスク膜の平均
厚さが、 ０．５μｍ＜ｔ_m＜５μｍ の範囲で蒸着させるのである。０．５μｍ以下では強
度、耐熱性、耐食性が弱く、５μｍ以上では空孔率が小
さくなり圧損が増大するからである。Then, on the whisker surface of the ceramic whisker agglomerated layer, C of SiC, Si ₃ N ₄ or Al ₂ O ₃ is added.
The VD coating layer is formed. This is to reinforce the bondability between the whiskers, and the average film thickness t _{m of the} surface of the whisker aggregates impregnated by the CVD treatment, that is, the average thickness of the ceramics film coated on the whisker surface is 0.5 μm. The vapor deposition is performed within the range of <t _m <5 μm. This is because if the thickness is 0.5 μm or less, the strength, heat resistance and corrosion resistance are weak, and if the thickness is 5 μm or more, the porosity decreases and the pressure loss increases.

【００５２】このように構成された本発明のフィルタ
は、ゴミ焼却炉の出口排ガスやボイラ出口排ガスのダス
ト除去、製鉄用高炉の炉頂圧タービン流入ガスのダスト
除去、高炉排ガスのダスト除去等に有効であるが、特に
高温、腐食性ガスの除塵とともに、ダスト濃度を大幅に
低減させる必要のある加圧流動層複合発電や石炭ガス化
複合発電などの石炭利用複合発電システムにおける高温
集塵に極めて有効に使用することができる。The filter of the present invention thus constructed is used for removing dust from the exhaust gas from the waste incinerator and from the boiler, exhaust gas from the furnace top pressure turbine of the steelmaking blast furnace, dust from the blast furnace exhaust gas, etc. Although effective, it is extremely useful for high temperature dust collection in coal-based combined cycle power generation systems such as pressurized fluidized bed combined cycle power generation and coal gasification combined cycle power generation, which require dust reduction of high temperature and corrosive gas as well as drastically reducing dust concentration. It can be used effectively.

【００５３】[0053]

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。 （実施例１）直径１１μｍのＳｉＣ繊維の平織布を８枚
積層した積層体（厚さ２ｍｍ）にアセトン：フェノール
樹脂＝２：１（重量比）の樹脂液を含浸させた。この樹
脂含浸積層体の一方の面に、長さ２ｍｍ、直径８．５μ
ｍのＳｉＣ繊維を、スプレーアップ法により、上記と同
様の樹脂液と共に吹き付けた後、型に巻き付け、真空バ
ッグ法で成形（圧力２００ｔｏｒｒ）した。その後、オ
ートクレーブ中で硬化させた。この硬化体の表面を＃１
２０のサンドペーパーで起毛処理した後、窒素ガス雰囲
気中にて９００℃で加熱して樹脂を炭化させた。このよ
うにして得られたＳｉＣ繊維成形体の繊維表面にＣＶＤ
法によりＳｉＣコーティング層を形成して、図１に示す
断面形状及び寸法の、フランジ部１Ａ、円筒部１Ｂ、底
面部１Ｃよりなり、表面層１ａ及び基層１ｂの積層構造
を有する円筒形フィルタ１を製造した。The present invention will be described more specifically below with reference to examples and comparative examples. (Example 1) A laminated body (thickness 2 mm) in which eight plain weave cloths of SiC fiber having a diameter of 11 µm were laminated was impregnated with a resin liquid of acetone: phenol resin = 2: 1 (weight ratio). One side of this resin-impregnated laminate has a length of 2 mm and a diameter of 8.5 μ.
m SiC fiber was sprayed together with the same resin liquid as above by a spray-up method, then wound around a mold and molded by a vacuum bag method (pressure 200 torr). Then, it was cured in an autoclave. The surface of this cured product is # 1
After nap treatment with 20 sandpaper, the resin was carbonized by heating at 900 ° C. in a nitrogen gas atmosphere. CVD is applied to the fiber surface of the SiC fiber molding thus obtained.
A SiC coating layer is formed by a method to form a cylindrical filter 1 having a cross-sectional shape and dimensions shown in FIG. 1 and including a flange portion 1A, a cylindrical portion 1B, and a bottom portion 1C, and having a laminated structure of a surface layer 1a and a base layer 1b. Manufactured.

【００５４】なお、得られたフィルタの各層の構成要素
の体積含有率は次の通りである。表面層 ＳｉＣ繊維：５％ 炭素：２％ ＳｉＣコーティング層：１０％ 空孔：８３％基層 ＳｉＣ繊維：１５％ 炭素：５％ ＳｉＣコーティング層：１５％ 空孔：６５％ また、表面層１ａの厚さは１ｍｍ、基層１ｂの厚さは
１．５ｍｍであった。The volume contents of the constituent elements of each layer of the obtained filter are as follows. Surface layer SiC fiber: 5% Carbon: 2% SiC coating layer: 10% Void: 83% Base layer SiC fiber: 15% Carbon: 5% SiC coating layer: 15% Void: 65% Further, the thickness of the surface layer 1a The thickness was 1 mm, and the thickness of the base layer 1b was 1.5 mm.

【００５５】次いで、上記フィルタ本体１に対して、除
塵表面となる表面層が配置される円筒部１Ｂ及び底面部
１Ｃの外表面にＳｉＣウィスカのスラリを塗布乾燥し
た。この後、余分のスラリを拭き取り除去するととも
に、起毛を折損しないように起毛間のスラリを柔らかい
刷毛で拭き取り、起毛状態を再発現させた。次いで、、
ＣＶＤ法によりウィスカ表面に対してＳｉＣコーティン
グ層を形成して、セラミックスコーティングウィスカ凝
集層を形成した。このとき、ウィスカ含浸深さは０．５
ｍｍ、含浸したウィスカ表面に被覆されたセラミックス
の平均膜厚ｔ_mは３．５μｍであった。Then, a slurry of SiC whiskers was applied and dried on the outer surfaces of the cylindrical portion 1B and the bottom portion 1C on which the surface layer serving as the dust-removing surface was arranged. After that, the excess slurry was wiped off and removed, and the slurry between the raised hairs was wiped off with a soft brush so as not to break the raised hairs, and the raised state was re-expressed. Then,
A SiC coating layer was formed on the surface of the whiskers by the CVD method to form a ceramic coating whisker aggregation layer. At this time, the whisker impregnation depth is 0.5
mm, the average film thickness t _m of the ceramics coated on the surface of the impregnated whiskers was 3.5 μm.

【００５６】（比較例１−１）上記フィルタ本体、すな
わち、ＣＶＤコーティングのウィスカ凝集層を形成しな
いフィルタと以下の除塵条件のもとで、除塵効果の比較
を行った。(Comparative Example 1-1) The dust removal effect was compared under the following dust removal conditions with the above filter body, that is, a filter not forming a whisker coagulation layer of CVD coating.

【００５７】（比較例１−２）起毛処理を施さなかった
こと以外は実施例１と同様にしてフィルタを製造し、同
構に圧力損失の比較測定を行ない、結果を図２、図３に
示した。除塵条件 排ガス量：１２００ｍ³Ｎ／ｈｒ 排ガス温度：１０００〜１０５０℃ ダスト種類：カーボン粒子（平均粒子径１μｍ） ダスト濃度：４ｇ／ｍ³Ｎ 濾過速度：３．９ｍ／ｍｉｎ（１０２５℃において） フィルタ本数：２８本（濾過面積約５．１ｍ²） 再生方法：パルスエア（タイマ制御：約３分間隔） 図２、図３より、本発明のフィルタは、ダスト負荷が大
きい場合であっても、圧力損失が小さく、効率的な除塵
処理を行なえることが明らかである。(Comparative Example 1-2) A filter was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the raising treatment was not carried out, and the pressure loss was comparatively measured in the same manner. The results are shown in FIGS. Indicated. Dust removal conditions Exhaust gas amount: 1200 m ³ N / hr Exhaust gas temperature: 1000 to 1050 ° C. Dust type: Carbon particles (average particle diameter 1 μm) Dust concentration: 4 g / m ³ N Filtration speed: 3.9 m / min (at 1025 ° C.) Filter Number: 28 (filtration area about 5.1 m ² ) Regeneration method: pulsed air (timer control: about 3 minutes interval) From FIGS. 2 and 3, the filter of the present invention shows that the pressure is increased even when the dust load is large. It is clear that the loss is small and the dust removal process can be performed efficiently.

【００５８】（実施例２）固形分８重量％のポリビニル
アルコール水浴液を含浸させた厚さ３ｍｍのチョップド
ヤーン成形体（直径１１μｍのＳｉＣ繊維を８００本収
束したヤーンを長さ１２ｍｍに切断したチョップドヤー
ンをＳＭＣ法により成形してなるもの）を型に巻き付
け、４０℃、３００ｔｏｒｒにて真空乾燥した後、表面
にアセトン：フェノール＝２：１（重量比）の樹脂液を
含浸させた厚さ３ｍｍのフエルト（直径１１μｍのＳｉ
Ｃ繊維の連続繊維よりなるフェルト）を１層巻き付け
た。その後、オートクレーブ中で硬化させた後、窒素ガ
ス雰囲気中にて９００℃で加熱して樹脂を炭化させた。
このようにして得られたＳｉＣ繊維成形体の表面をワイ
ヤブラシで起毛処理した後、ＣＶＤ法によりＳｉＣコー
ティング層を形成して、図１に示す断面形状及び寸法
の、フランジ部１Ａ、円筒部１Ｂ、底面部１Ｃよりな
り、表面層１ａ及び基層１ｂ積層構造を有する円筒形フ
ィルタを製造した。(Example 2) A chopped yarn molded body having a thickness of 3 mm impregnated with a polyvinyl alcohol water bath solution having a solid content of 8% by weight (a chopped yarn obtained by converging 800 SiC fibers having a diameter of 11 μm into a length of 12 mm). The yarn is formed by the SMC method) is wound around a mold, vacuum dried at 40 ° C. and 300 torr, and then the surface is impregnated with a resin liquid of acetone: phenol = 2: 1 (weight ratio), and a thickness of 3 mm. Felt (11 μm diameter Si
One layer of felt composed of continuous fibers of C fiber was wound. Then, after hardening in an autoclave, it was heated at 900 ° C. in a nitrogen gas atmosphere to carbonize the resin.
After the surface of the SiC fiber molded body thus obtained is raised with a wire brush, a SiC coating layer is formed by a CVD method to form a flange portion 1A and a cylindrical portion 1B having the cross-sectional shape and dimensions shown in FIG. A cylindrical filter having a laminated structure of the surface layer 1a and the base layer 1b, which is composed of the bottom surface portion 1C, was manufactured.

【００５９】なお、得られたフィルタの各層の構成要素
の体積含有率は次の通りである。表面層 ＳｉＣ繊維：３％ 炭素：２％ ＳｉＣコーティング層：８％ 空孔：８６％基層 ＳｉＣ繊維：１５％ 炭素：５％ ＳｉＣコーティング層：６％ 空孔：７４％ また、表面層１ａの厚さは１．５ｍｍ、基層１ｂの厚さ
は２．５ｍｍであった。The volume contents of the constituent elements of each layer of the obtained filter are as follows. Surface layer SiC fiber: 3% Carbon: 2% SiC coating layer: 8% Void: 86% Base layer SiC fiber: 15% Carbon: 5% SiC coating layer: 6% Void: 74% Also, the thickness of the surface layer 1a The thickness was 1.5 mm, and the thickness of the base layer 1b was 2.5 mm.

【００６０】次いで、上記フィルタ本体１に対して、除
塵表面となる表面層が配置される円筒部１Ｂ及び底面部
１Ｃの外表面にＳｉＣウィスカのスラリを塗布した。こ
の塗布後、余分のスラリを拭き取り除去するとともに、
起毛を折損しないように起毛間のスラリを柔らかい刷毛
で拭き取り、起毛状態を再発現させ、これを加熱乾燥さ
せた。乾燥後に、ＣＶＤ法によりウィスカ表面に対して
ＳｉＣコーティング層を形成して、セラミックスコーテ
ィングウィスカ凝集層を形成した。このとき、ウィスカ
含浸深さは０．７ｍｍ、含浸したウィスカ表面に被覆さ
れたセラミックスの平均膜厚ｔ_mは４．１μｍであっ
た。除塵条件 排ガス量：１２００ｍ³Ｎ／ｈｒ 排ガス温度：１０００〜１０５０℃ ダスト種類：カーボン粒子（平均粒子径１μｍ） ダスト濃度：４ｇ／ｍ³Ｎ 濾過速度：３．９ｍ／ｍｉｎ（１０２５℃において） フィルタ本数：２８本（濾過面積約５．１ｍ²） 再生方法：パルスエア（タイマ制御：約３分間隔）Next, a slurry of SiC whiskers was applied to the outer surfaces of the cylindrical portion 1B and the bottom portion 1C on which the surface layer serving as the dust removing surface was arranged, on the filter body 1. After this application, wipe off excess slurry and remove
The slurry between the naps was wiped off with a soft brush so as not to break the naps, the napped state was re-expressed, and this was dried by heating. After drying, a SiC coating layer was formed on the surface of the whiskers by the CVD method to form a ceramic coating whisker aggregation layer. At this time, the impregnation depth of the whiskers was 0.7 mm, and the average film thickness t _m of the ceramics coated on the surface of the impregnated whiskers was 4.1 μm. Dust removal conditions Exhaust gas amount: 1200 m ³ N / hr Exhaust gas temperature: 1000 to 1050 ° C. Dust type: Carbon particles (average particle diameter 1 μm) Dust concentration: 4 g / m ³ N Filtration speed: 3.9 m / min (at 1025 ° C.) Filter Number: 28 (filtration area about 5.1 m ² ) Regeneration method: pulsed air (timer control: about 3 minutes interval)

【００６１】図４、図５より、本発明のフィルタによれ
ば、長期にわたり、小さい圧力損失にて、また、高い捕
集効率にて安定に除塵処理できることが明らかである。It is clear from FIGS. 4 and 5 that the filter of the present invention can stably remove dust with a small pressure loss and a high collection efficiency for a long period of time.

【００６２】（実施例３）実施例１と同様の方法により
製造した有底筒形フィルタを使用して、外形寸法が１．
２ｍ×１．６ｍ×１．１ｍ高さで総濾過面積が１７．４
ｍ²の除塵器を製造し、一般都市ゴミを焼却して発生し
た排ガスを下記除塵条件にて処理した。(Embodiment 3) A bottomed tubular filter manufactured by the same method as in Embodiment 1 was used, and the external dimensions were 1.
2m x 1.6m x 1.1m high with a total filtration area of 17.4
An m ² dust remover was manufactured, and exhaust gas generated by incinerating general municipal waste was treated under the following dust removing conditions.

【００６３】その結果、フィルタの捕集効率は処理開始
から半年後においても９９．９９％と著しく高く、ま
た、圧力損失も４ｍ／ｍｉｎの濾過速度で４３ｍｍＡｑ
と低く抑えることができ、高効率処理が可能であった。除塵条件 排ガス量：９７０ｍ³Ｎ／ｈｒ 処理温度：９００℃ 除塵器出ロダスト濃度：７ｇ／Ｎｍ³ As a result, the collection efficiency of the filter was remarkably high at 99.99% even half a year after the start of the treatment, and the pressure loss was 43 mmAq at the filtration speed of 4 m / min.
It was possible to keep it low and highly efficient processing was possible. Dust removal conditions Exhaust gas amount: 970 m ³ N / hr Treatment temperature: 900 ° C Dust extractor dust concentration: 7 g / Nm ³

【００６４】（比較例３）市販のインコネル製バッグフ
ィルタ（外径８．９ｃｍ×長さ１．０ｍの有底円筒形フ
ィルタ）を用いた除塵器（外形寸法が外径２．５ｍ×高
さ１．８ｍ、総濾過面積が１７．４ｍ²）で、実施例３
と同様に除塵処理を行なった。(Comparative Example 3) A dust remover using a commercially available Inconel bag filter (outer diameter 8.9 cm x bottom 1.0 mm long cylindrical filter) (outer dimensions 2.5 m outer diameter x height) Example 3 with a total filtration area of 1.8 m and a total filtration area of 17.4 m ² ).
Dust removal was performed in the same manner as in.

【００６５】その結果、圧力損失は濾過速度０．４ｍ／
ｍｉｎで２５０ｍｍＡｑと高い上に、処理開始半年後に
は捕集効率はフィルタの腐食劣化のために７５％にまで
低下した。As a result, the pressure loss was 0.4 m / per filtration rate.
In addition to being as high as 250 mmAq at min, the collection efficiency dropped to 75% after 6 months from the start of the treatment due to corrosion deterioration of the filter.

【００６６】（比較例４）起毛処理を施さなかったこと
以外は実施例３と同様にしてフィルタを製造し、同様に
除塵処理を行なったところ、フィルタの捕集効率は処理
開始から半年後においても９９．９９％と著しく高いも
のであったが、圧力損失は４ｍ／ｍｉｎの濾過速度で５
１ｍｍＡｑと実施例３のものに比べて若干高かった。(Comparative Example 4) A filter was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the raising treatment was not performed, and the dust removal treatment was performed in the same manner. The collection efficiency of the filter was 6 months after the start of treatment. Was also extremely high at 99.99%, but the pressure loss was 5 at a filtration speed of 4 m / min.
The value was 1 mmAq, which was slightly higher than that of Example 3.

【００６７】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、セラ
ミックス繊維により織布状の基層と不織布状の表面層の
積層体として成形された繊維成形体の表面部に起毛処理
を施し、成形体を構成している繊維にＣＶＤ法によりセ
ラミックスコーティング層を設け、さらに除塵表層部に
セラミックスウィスカを含浸乾燥させるとともに、起毛
層からウィスカを取り除き、次いで前記ウィスカ表面に
セラミックスＣＶＤコーティング被膜を形成することに
より起毛層の下層であって表面層の最上層部にセラミッ
クスウィスカ凝集層を配置したので、耐熱性、高温での
耐腐食性、耐久性に優れるとともに、起毛層による圧損
低減を図りつつウィスカ凝集層により形成される除塵表
面部における微細な孔により、圧力損失の上昇を抑制し
つつ、細かいダストまでの一次捕集と、これに続く内部
のＣＶＤ処理された繊維成形体による二次捕集作用によ
って捕集効率が大幅に向上され、かつ小型薄肉化が可能
で、石炭利用複合発電システム等で要求される高効率ダ
スト捕集処理に有効なフィルタが提供される。As described above, in the present invention, the surface portion of a fiber molded body formed of ceramic fibers as a laminate of a woven cloth-like base layer and a non-woven cloth-like surface layer is subjected to a raising treatment to give a molded body. By providing a ceramic coating layer on the fibers constituting the by a CVD method, further impregnating and drying the ceramic whiskers on the dust-removing surface layer portion, removing the whiskers from the raised layer, and then forming a ceramic CVD coating film on the whisker surface. Since the ceramic whisker agglomerate layer is located under the raised layer and is the uppermost layer of the surface layer, the whisker agglomerate layer has excellent heat resistance, corrosion resistance at high temperature, and durability, and also the pressure loss due to the raised layer is reduced. The fine holes in the dust removal surface part formed by the The primary collection up to and subsequent secondary collection by the CVD-molded fiber molded body significantly improve the collection efficiency, and it is possible to reduce the size and thickness. An effective filter is provided for the required high efficiency dust collection process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】実施例のフィルタ断面図及び部分拡大図であ
る。FIG. 1 is a sectional view and a partially enlarged view of a filter according to an embodiment.

【図２】実施例１と比較例１−１及び比較例１−２の圧
力損失の経時的変化を求めた除塵試験結果を示すグラフ
である。FIG. 2 is a graph showing the results of a dust removal test in which changes in pressure loss with time in Example 1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2 were obtained.

【図３】実施例１と比較例１−１及び比較例１−２の粉
塵捕集効率の経時的変化を求めた除塵試験結果を示すグ
ラフである。FIG. 3 is a graph showing the results of a dust removal test in which changes in the dust collection efficiency of Example 1 and Comparative Examples 1-1 and 1-2 were determined over time.

【図４】実施例２の圧力損失の経時的変化を求めた除塵
試験結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the results of a dust removal test in which the change in pressure loss over time of Example 2 was obtained.

【図５】実施例２の粉塵捕集効率の経時的変化を求めた
除塵試験結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the results of a dust removal test in which changes in the dust collection efficiency of Example 2 were obtained over time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 円筒形フィルタ本体 １Ａ フランジ部 １Ｂ 円筒部 １Ｃ 底面部 1 Cylindrical filter body 1A Flange part 1B Cylindrical part 1C Bottom part

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、アルミ
ナ・シリカ及び炭素よりなる群から選ばれる１種又は２
種以上の繊維により形成された織布層またはチョップド
ヤーンの集合層として形成された基層の表面に、単繊維
を不織布状に集合させた表面層を積層一体化させた繊維
成形体を有し、この繊維成形体の繊維表面に炭化珪素、
窒化珪素、アルミナ及び炭素よりなる群から選ばれる１
種又は２種以上の気相蒸着コーティング層を設け、前記
表層部の除塵表面に起毛層を設けてなるフィルタであっ
て、 前記起毛層基部の表面層最上表面に炭化珪素、窒化珪素
及びアルミナよりなる群から選ばれる１種又は２種以上
の気相蒸着コーティングされたウィスカの凝集層を形成
したことを特徴とするフィルタ。1. One or two selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina, alumina-silica and carbon.
On the surface of the base layer formed as an aggregate layer of a woven layer or chopped yarn formed by fibers of at least one kind, having a fiber molded body obtained by laminating and integrating a surface layer in which single fibers are aggregated into a non-woven fabric, Silicon carbide on the fiber surface of this fiber molding,
1 selected from the group consisting of silicon nitride, alumina and carbon
One or two or more vapor deposition coating layers are provided, and a filter is provided by providing a raised layer on the dust-removing surface of the surface layer part, wherein the uppermost surface of the surface layer of the raised layer base is made of silicon carbide, silicon nitride and alumina. A filter having an aggregated layer of vapor deposition vapor-deposited whiskers of one or more selected from the group consisting of: 【請求項２】 請求項１のフィルタにおいて、繊維成形
体は繊維を炭素又は黒鉛で接合してなることを特徴とす
るフィルタ。2. The filter according to claim 1, wherein the fiber molded body is formed by bonding fibers with carbon or graphite. 【請求項３】 炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、アルミ
ナ・シリカ及び炭素よりなる群から選ばれる１種又は２
種以上の繊維の織布またはチョップドヤーンの集合層と
して形成される基体を所定形状に成形し、 前記基体の片面に単繊維を不織布状に集合させてなる表
面層を積層形成し、 前記積層繊維成形体の前記表面層の除塵表面に起毛処理
を施し、 前記積層繊維成形体の繊維表面に、炭化珪素、窒化珪
素、アルミナ及び炭素よりなる群から選ばれる１種又は
２種以上の気相蒸着法によるコーティング層を形成して
なり、 前記表面繊維層の除塵側表面に炭化珪素、窒化珪素、ア
ルミナ、炭素及び黒鉛よりなる群から選ばれる１種又は
２種以上のウィスカスラリを含浸乾燥させ、 前記起毛間からウィスカを除去して起毛を発現させた
後、 前記ウィスカ表面に炭化珪素、窒化珪素及びアルミナよ
りなる群から選ばれる１種又は２種以上のコーティング
層を気相蒸着させたことを特徴としてなるフィルタの製
造方法。3. One or two selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina, alumina-silica and carbon.
A substrate formed as an aggregate layer of woven fabrics or chopped yarns of at least one kind of fiber is formed into a predetermined shape, and a surface layer obtained by aggregating single fibers into a non-woven fabric is laminated on one surface of the substrate to form a laminated fiber. A dusting surface of the surface layer of the molded body is subjected to a raising treatment, and one or more vapor phase vapor depositions selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina and carbon are formed on the fiber surface of the laminated fiber molded body. Forming a coating layer by a method, and impregnating and drying one or more whisker slurries selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina, carbon and graphite on the dust-removing surface of the surface fiber layer. After the whiskers are removed from between the naps to develop the naps, one or more coating layers selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride and alumina are formed on the surface of the whiskers. Method for manufacturing a filter made as a feature in that by vapor deposition. 【請求項４】 炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、アルミ
ナ・シリカ及び炭素よりなる群から選ばれる１種又は２
種以上の繊維の織布またはチョップドヤーンの集合層と
して形成される基体を所定形状に成形し、 前記基体の片面に単繊維を不織布状に集合させてなる表
面層を積層形成し、 前記積層繊維成形体の前記表面層の除塵表面に起毛処理
を施し、 前記積層繊維成形体の繊維表面に、炭化珪素、窒化珪
素、アルミナ及び炭素よりなる群から選ばれる１種又は
２種以上の気相蒸着法によるコーティング層を形成して
なり、 前記表面繊維層の除塵側表面に炭化珪素、窒化珪素、ア
ルミナ、炭素及び黒鉛よりなる群から選ばれる１種又は
２種以上のウィスカスラリを含浸させ、 前記起毛間からウィスカを除去してスラリ表面に起毛を
発現させた後、ウィスカスラリを乾燥させ、 前記ウィスカ表面に炭化珪素、窒化珪素及びアルミナよ
りなる群から選ばれる１種又は２種以上のコーティング
層を気相蒸着させたことを特徴としてなるフィルタの製
造方法。4. One or two selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina, alumina-silica and carbon.
A substrate formed as an aggregate layer of woven fabrics or chopped yarns of at least one kind of fiber is formed into a predetermined shape, and a surface layer obtained by aggregating single fibers into a non-woven fabric is laminated on one surface of the substrate to form a laminated fiber. A dusting surface of the surface layer of the molded body is subjected to a raising treatment, and one or more vapor phase vapor depositions selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina and carbon are formed on the fiber surface of the laminated fiber molded body. A coating layer is formed by a method, and the dust-removing surface of the surface fiber layer is impregnated with one or more whisker slurries selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride, alumina, carbon and graphite, The whiskers are removed from between the naps to develop naps on the surface of the slurry, and then the whisker slurry is dried, and the surface of the whiskers is selected from the group consisting of silicon carbide, silicon nitride and alumina. One or method of manufacturing a filter made of two or more coating layers of a feature in that by vapor phase deposition.