CN105452770B - 催化式蓄热燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种不会使催化剂过热、容易进行维护操作而且能够以较低的运行成本运转的催化式蓄热燃烧装置。本发明的催化式蓄热燃烧装置(1)用于使废气中的可燃性有害成分燃烧来净化废气，该催化式蓄热燃烧装置包括：多个蓄热净化室(10、20)，蓄热体(11、21)和催化剂(12、22)依次排列配置于各蓄热净化室(10、20)的内部，废气能够通过该蓄热体(11、21)，该催化剂(12、22)用于使可燃性有害成分燃烧；加热室(30)，其具有用于对废气进行加热的加热部(31')，并且该加热室(30)在各蓄热净化室的配置有催化剂的一侧分别与多个蓄热净化室中的各蓄热净化室连接；以及气流切换部件(40)，其连接在多个蓄热净化室的配置有蓄热体的一侧，用于以选择性地向多个蓄热净化室中的一个蓄热净化室供给废气的方式切换废气的流动，加热部配置在来自该加热部的辐射不会到达催化剂的位置。

Description

催化式蓄热燃烧装置

技术领域

概略而言，本发明涉及一种催化式蓄热燃烧装置，详细而言，涉及一种利用催化燃烧处理来使废气中含有的可燃性有害成分无害化并且回收已处理废气的热量以用于未处理废气的预加热的催化式蓄热燃烧装置。

背景技术

从防止公害的观点而言，不能将从各种生产设备、处理设备排出的含有有害成分或挥发性有机化合物等可燃性有害成分的废气直接排放到大气中。因此，这样的废气在利用废气处理装置进行了无害化处理之后排放到大气中。

作为这样的废气处理装置，提出了一种蓄热燃烧装置，在该蓄热燃烧装置中，将收纳有蓄热材料的蓄热室与燃烧室连结，利用可燃性有害成分已燃烧而得到的、高温的已处理气体对蓄热材料进行加热，未处理废气在导入到燃烧室内之前利用被加热了的蓄热材料进行预加热，从而降低运行成本(例如，专利文献1)。

并且，还提出了一种催化式蓄热燃烧装置，在该催化式蓄热燃烧装置中，在用于分解可燃性有害成分的催化剂与蓄热体之间设有加热部件(例如，专利文献2)。

采用该方式，能够发挥能够利用蓄热体对未处理废气进行预加热这样的蓄热燃烧装置的优点，并且能够通过催化燃烧在温度相对较低的低温度区域分解可燃性有害成分，因此能够大幅度削减运行成本。

然而，在所述专利文献2的催化式蓄热燃烧装置的情况下，加热部件与催化剂相对地设置，因此，来自加热部件的辐射热会导致催化剂过热，而促进催化剂劣化，因此存在这样的问题：需要频繁地更换催化剂，运行成本增加。而且，由于加热部件与催化剂相对地设置，因此还存在这样的问题：每次更换劣化的催化剂都不得不卸下加热部件。

为了解决这样的问题，提出了在催化剂的加热室侧设有第二蓄热层的燃烧装置(例如，专利文献3)、在外部设有热风产生装置并且利用热风供给管路将该热风产生装置与加热室连接起来从而防止因来自加热部件的辐射热而导致催化剂过热的燃烧装置(例如，专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5－332523号公报

专利文献2：日本特开平5－66005号公报

专利文献3：日本特开平9－262437号公报

专利文献4：日本特开平9－253449号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献3那样的在催化剂的加热室侧设有第二蓄热层的燃烧装置存在这样的问题：在第二蓄热层的阻力的作用下，压力损失增大，鼓风机等的耗电量增加，运行成本增加。并且，还存在这样的问题：每次更换催化剂都需要卸下第二蓄热层，难以进行维护。而且，若为了容易维护而采用在催化剂与第二蓄热层之间设有用于取出催化剂的空间的结构，则存在燃烧装置大型化这样的问题。

另一方面，在专利文献4那样的设有独立的热风产生装置并且利用管路将该热风产生装置与加热室连接起来的燃烧装置的情况下，需要增设用于将热风产生装置与加热室这两者连接起来的高温气体用管路以及挡板。而且，专利文献4的燃烧装置是利用热风间接地对废气进行加热的方式，因此存在这样的问题：加热用的热风会导致蓄热燃烧装置内的气体流量增大，装置的压力损失增大，装置的运行成本增大；而且还存在为了将压力损失保持为较低而不得不使装置大型化这样的问题。

本发明是鉴于这样的问题而做成的，其目的在于提供一种不会使催化剂过热、容易进行维护操作而且能够以较低的运行成本运转的催化式蓄热燃烧装置。

用于解决问题的方案

根据本发明提供一种催化式蓄热燃烧装置，

该催化式蓄热燃烧装置用于使废气中的可燃性有害成分燃烧来净化废气，

该催化式蓄热燃烧装置的特征在于，

该催化式蓄热燃烧装置包括：

多个蓄热净化室，蓄热体和催化剂依次排列配置于各蓄热净化室的内部，废气能够通过该蓄热体，该催化剂用于使所述可燃性有害成分燃烧；

加热室，其具有用于对所述废气进行加热的加热部，并且该加热室在所述各蓄热净化室的配置有所述催化剂的一侧分别与所述多个蓄热净化室中的各蓄热净化室连接；以及

气流切换部件，其连接在所述多个蓄热净化室的配置有所述蓄热体的一侧，用于以选择性地向所述多个蓄热净化室中的一个蓄热净化室供给所述废气的方式切换所述废气的流动，

所述加热部配置在来自该加热部的辐射不会到达所述催化剂的位置。

其中，在本发明中，废气中含有的可燃性有害成分是指例如甲苯、乙酸乙酯等可燃性有害成分或者挥发性有机化合物等。

根据这样的结构，催化剂配置在来自加热室的加热部的辐射不会到达催化剂的位置，因此不会因来自加热部的辐射热而导致催化剂过热。因此，催化剂的寿命延长，更换次数减少，从而能够降低运行成本。

根据本发明的另一优选的技术方案，

在沿所述蓄热体与所述催化剂的排列方向进行俯视的情况下，所述加热室与所述催化剂错开配置。

根据这样的结构，能够将催化剂配置在能够可靠地屏蔽加热部的辐射的位置，并且能够使燃烧装置小型化。

根据本发明的另一优选的技术方案，

在所述催化剂与所述加热室之间设有第1温度测量部件，

根据所述第1温度测量部件的检测结果控制所述加热部的工作。

根据这样的结构，能够测量通过催化剂之后的废气的温度和被供给至催化剂的废气的温度，因此能够准确地对加热室的温度进行控制。而且，能够防止加热室不必要地被加热，因此能够抑制运行成本。

根据本发明的另一优选的技术方案，

在所述催化剂与所述蓄热体之间设有第2温度测量部件，

根据该第2温度测量部件的测量结果使所述气流切换部件工作。

根据这样的结构，能够根据由第2温度测量部件测量到的废气的温度在适当的时机对废气的流动方向进行切换控制。

根据本发明的另一优选的技术方案，

在由设于被供给有所述废气的蓄热净化室的第2温度测量部件检测到的温度降低至比该废气中含有的可燃性有害成分在所述催化剂的作用下开始燃烧的燃烧开始温度高的温度时，所述气流切换部件切换所述废气的流动方向。

发明的效果

采用本发明，能够提供一种不会使催化剂过热、容易进行维护操作而且能够以较低的运行成本运转的催化式蓄热燃烧装置。

附图说明

图1是表示本发明的优选的实施方式的催化式蓄热燃烧装置的构造的示意性的立体图。

图2是图1中的催化式蓄热燃烧装置的剖视图，图2的(A)是催化式蓄热燃烧装置的前后方向上的纵截面，图2的(B)是催化式蓄热燃烧装置的左右方向上的纵剖视图。

图3是用于说明图1中的催化式蓄热燃烧装置的废气的气体流动方向的切换的附图。

图4是用于说明图1中的催化式蓄热燃烧装置的动作的时间图。

图5是图1中的催化式蓄热燃烧装置的加热室的变更例的附图，图5的(A)是一变形例的左右方向上的纵剖视图，图5的(B)是另一变形例的左右方向上的纵剖视图，图5的(C)是又另一变形例的剖视图。

图6是本发明的催化式蓄热燃烧装置的另一实施方式的催化式蓄热燃烧装置的前后方向上的纵截面。

图7是本发明的催化式蓄热燃烧装置的又另一实施方式的催化式蓄热燃烧装置的附图，图7的(A)是又另一实施方式的催化式蓄热燃烧装置的示意性的立体图，图7的(B)是左右方向上的示意性的纵剖视图。

图8是本发明的催化式蓄热燃烧装置的又另一实施方式的催化式蓄热燃烧装置的附图，图8的(A)是又另一实施方式的催化式蓄热燃烧装置的示意性的立体图，图8的(B)是左右方向上的示意性的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的优选的实施方式的催化式蓄热燃烧装置1。

催化式蓄热燃烧装置1是用于使废气中的可燃性有害成分燃烧来净化废气的所谓催化式蓄热燃烧装置。在本说明书中，废气是指从各种生产设备、处理设备排出的含有有害成分或挥发性有机化合物等可燃性有害成分的气体。并且，废气中含有的可燃性有害成分是指甲苯、乙酸乙酯等可燃性有害成分或挥发性有机化合物等。

图1是本发明的优选的实施方式的催化式蓄热燃烧装置1的示意性的立体图。图2是表示催化式蓄热燃烧装置1的内部构造的示意性的纵剖视图。

如图1和图2所示，催化式蓄热燃烧装置1包括用于使废气中含有的可燃性有害成分燃烧来净化废气的两个蓄热净化室10、20以及用于对废气进行加热的加热室30。

两个蓄热净化室10、20以并列配置的状态一体地形成，由配置在中央的分隔壁10a划分为蓄热净化室10、20。其中，蓄热净化室10、20也可以采用彼此分离的构造。

在蓄热净化室10的内部配置有蓄热体11和催化剂层12，在蓄热净化室20的内部配置有蓄热体21和催化剂层22。

蓄热体11以在蓄热净化室10的底面的上方与蓄热净化室10的底面隔开规定距离的状态配置在蓄热净化室10的下方区域，蓄热体21以在蓄热净化室20的底面的上方与蓄热净化室20的底面隔开规定距离的状态配置在蓄热净化室20的下方区域。即，在蓄热体11、21的下方形成有空间部。

在蓄热体11、21中使用了在使用温度条件下具有充分的热交换能力的蓄热材料。作为蓄热材料，具体而言，能够使用沙子、陶瓷、金属等各种材料。并且，蓄热材料的形状也能够采用多孔材料、蜂窝状、粒状体等能够供废气流通的形状。

在本实施方式中，将所述那样的蓄热材料以废气能够在蓄热材料的内部流通的状态收纳于容器而得到的结构体作为蓄热体11、21。

利用这样的构造，在已处理(燃烧后)的高温状态的废气通过低温的蓄热体11、21的内部时，自高温的废气向低温的蓄热材料传递热量，蓄热材料被加热。另一方面，在低温的未处理废气通过高温状态的蓄热体11、21的内部时，自高温的蓄热材料向未处理废气传递热量，废气被预加热。

如图1和图2所示，催化剂层12配置于在蓄热体11的上方与蓄热体11隔开规定间隔并且在蓄热净化室10的顶部的下方与蓄热净化室10的顶部隔开规定间隔的位置，催化剂层22配置于在蓄热体21的上方与蓄热体21隔开规定间隔并且在蓄热净化室20的顶部的下方与蓄热净化室20的顶部隔开规定间隔的位置。即，在本实施方式的催化式蓄热燃烧装置1中，在蓄热体11与催化剂层12之间以及催化剂层12与蓄热净化室10的顶部之间均形成有空间部，在蓄热体21与催化剂层22之间以及催化剂层22与蓄热净化室20的顶部之间均形成有空间部。并且，在本实施方式的催化式蓄热燃烧装置1中，蓄热体11和催化剂层12依次进行配置，蓄热体21和催化剂层22依次进行配置。

对于催化剂层12、22，是通过将能够使废气中含有的可燃性有害成分燃烧并分解的催化剂保持在容器内来作为催化剂层12、22进行配置的。

保持在催化剂层12、22内的催化剂能够使未处理废气中含有的可燃性有害成分分解，能够使用由贵金属、贱金属氧化物等构成的公知的催化剂。并且，催化剂的形状采用多孔状、蜂窝状、粒状体等废气能够在催化剂层的内部流通的形状，催化剂层12、22形成为废气能够通过催化剂层12、22的内部的构造。

在蓄热净化室10、20的下方部分连接有用于相对于蓄热净化室10、20内导入/排出废气的连接管路13、23。如图1所示，连接管路13被配置为在蓄热体11的下方(即，配置有蓄热体的一侧)与蓄热净化室10连通，连接管路23被配置为在蓄热体21的下方(即，配置有蓄热体的一侧)与蓄热净化室20连通。因而，连接管路13、23向蓄热体11、21的下方空间导入废气，并且从蓄热体11、21的下方空间排出已处理废气。

如图3所示，连接管路13、23分别连接于四通阀40(气流切换部件)的两个连接部位。四通阀40的其他的连接部位分别与气体供给管路41和排气管路42连接，气体供给管路41用于将未处理废气供给至催化式蓄热燃烧装置1，排气管路42用于自催化式蓄热燃烧装置1排出废气。

使用四通阀40作为气流切换部件，因此，能够利用一个切换阀切换废气的流动，能够使催化式蓄热燃烧装置1的构造形成为简单的构造。

但是，气流切换部件也能够使用其他的阀，例如蝶式开闭阀、提动式开闭阀、三通阀等。

另外，在本实施方式中，作为气流切换部件的驱动方法，采用了使用压缩空气的气缸方式，但也能够采用使用液压缸、电动缸等的驱动方法。

各蓄热净化室10、20以位于催化剂层12、22上方的上方空间经由连接口14、24与加热室30的内部连通的方式与加热室30连接。

加热室30以与各蓄热净化室10、20的背面侧相邻的方式配置。因而，在本实施方式的催化式蓄热燃烧装置1中，加热室30以在俯视时与沿上下方向排列配置的蓄热体11、21和催化剂层12、22不重叠(向侧方错开)的状态配置。即，在本实施方式的催化式蓄热燃烧装置1中，在沿蓄热体11、21和催化剂层12、22的排列方向、即垂直方向进行俯视的情况下，加热室30以与催化剂层12、22错开的位置关系配置。

如图2所示，加热室30的高度与蓄热净化室10、20的高度大致相等，由配置在上方的水平分隔壁30a划分为上方区域30b和下方区域30c。而且，上方区域30b由垂直分隔壁30d划分为与各蓄热净化室10、20相对应的上方分区30e、30e。

在构成各上方分区30e、30e的底部的水平分隔壁30a形成有开口，筒状的管构件30f的上端连接于该开口。管构件30f的下端位于加热室30的下方区域30c内。因而，加热室30的两上方分区30e、30e经由管构件30f而与下方区域30c连通。

在加热室30的内部配置有作为加热部的电加热器31。电加热器31是用于将被导入的废气加热到能够使可燃性有害成分在催化剂层12、22燃烧的温度的加热装置，并且自加热室30的顶部插入加热室30的内部，从而安装于加热室30。

各电加热器31包括前端侧部分配置在管构件30f内的3根细长的加热元件h。在本实施方式的电加热器31中，加热元件h的配置在管构件30f内的前端侧部分是用于产生辐射热的发热部(加热部)31'。因而，在本实施方式的催化式蓄热燃烧装置1中，用于产生辐射热的发热部31'配置在管构件30f内。利用这样的结构，来自发热部31'的辐射不会到达蓄热净化室10、20内的催化剂。

加热室30构成为：废气以比在蓄热净化室10、20内的流速快的规定流速与电加热器31接触。在此，规定流速是指防止废气被局部加热、能够均匀地加热的流速。

在本实施方式中，利用电加热器31的细长的发热部31'与配置在该发热部31'的周围的管部30f之间的细长的空间、即流路部32使废气的流速增大，达到所述规定流速。

另外，在蓄热净化室10内的催化剂层12与蓄热净化室10的顶部之间的空间设有第1温度测量部件15，在蓄热净化室20内的催化剂层22与蓄热净化室20的顶部之间的空间设有第1温度测量部件25。

该第1温度测量部件15由热电偶等构成，用于测量催化剂层12与蓄热净化室10的顶部之间的空间内的温度，该第1温度测量部件25由热电偶等构成，用于测量催化剂层22与蓄热净化室20的顶部之间的空间内的温度，以对加热室30的电加热器31的动作进行控制。

此外，在蓄热净化室10内的蓄热体11与催化剂层12之间的空间设有第2温度测量部件16，在蓄热净化室20内的蓄热体21与催化剂层22之间的空间设有第2温度测量部件26。

该第2温度测量部件16也由热电偶等构成，用于测量蓄热体11与催化剂层12之间的空间内的温度，该第2温度测量部件26也由热电偶等构成，用于测量蓄热体21与催化剂层22之间的空间内的温度，以利用气流切换部件对所述各蓄热净化室的废气的流动方向进行切换控制。

此外，催化式蓄热燃烧装置1还包括由个人计算机等构成的控制装置(未图示)。该控制装置用于对催化式蓄热燃烧装置1整体的动作进行控制，例如根据由第1温度测量部件15、25检测到的检测温度控制加热室30的电加热器31、根据由第2温度测量部件16、26检测到的检测温度对废气的流动方向进行切换控制等。

接着，对使用催化式蓄热燃烧装置1而进行的废气处理方法进行说明。

在本实施方式的催化式蓄热燃烧装置1中，设定了加热目标温度T1、气流切换温度T2和燃烧开始温度T3，该加热目标温度T1为利用加热室将废气加热到可燃性有害成分能够在催化剂层12、22完全燃烧的温度为止所需要的加热室30内的目标温度，该气流切换温度T2为利用四通阀40对气体流动方向进行切换的温度，该燃烧开始温度T3为在催化剂层12、22处可燃性有害成分在催化剂的作用下开始燃烧的温度。

在启动催化式蓄热燃烧装置1时，首先，启动用于向蓄热净化室10、20导入废气的鼓风机(未图示)，将四通阀40设定在向一侧的蓄热净化室10导入大气或未处理废气的方向。

接着，使加热室30的电加热器31工作。每隔规定时间切换四通阀40，对蓄热体11、21进行加热，直到催化式蓄热燃烧装置1启动结束、即根据由第1温度测量部件15、25检测到的检测温度判断为加热室30内达到加热目标温度T1为止。

根据图4的时间图说明启动结束之后实施的废气的处理工序。

以时刻ts点为废气处理工序的起点。首先，使四通阀40工作，如图3的(A)所示，自未处理气体供给管路41经由连接管路13向一侧的蓄热净化室10的下方的空间部(蓄热体11的下方的空间部)导入由未图示的废气排出源供给来的含有可燃性有害成分的未处理废气。

被导入到蓄热净化室10的下部空间的未处理废气通过蓄热体11、催化剂层12，之后供给至加热室30。由于蓄热体11已被加热至规定温度，因此未处理废气在通过蓄热体11时被蓄热体11加热。因此，在废气通过催化剂层12时，该废气中的可燃性有害成分的至少一部分燃烧。

若持续向蓄热体11供给未处理废气，则蓄热体11的温度因蓄热体11与废气发生热交换而降低。在本实施方式中，在由配置在蓄热体11与催化剂层12之间的第2温度测量部件16检测到的废气温度T2a(即，经蓄热体11加热后的废气温度)为气流切换温度T2(例如，200℃)以上的温度的期间，向蓄热净化室10的下方的空间部导入废气，废气通过蓄热体11、催化剂层12，因此，在废气通过催化剂层12时，催化剂层12保持为比燃烧开始温度T3高的温度，因此能够使废气中的可燃性有害成分的至少一部分燃烧。

这样，通过催化剂层12的废气被导入到加热室30的与蓄热净化室10相对应的上方分区30e。被导入到该上方分区30e的废气首先在形成于上方分区30e的下方的流路部32内以规定流速与配置于流路部32内的发热部31'接触并朝向下方流动。之后，流入到加热室30的下方区域30c。

流入到下方区域30c的废气接着在形成于加热室30的与另一侧的蓄热净化室20相对应的上方分区30e的下方的流路部32内以规定流速与配置于流路部32内的发热部31'接触并朝向上方流动，之后流入到加热室30的与蓄热净化室20相对应的上方分区30e。

废气在流路部32内流动的期间被发热部31'加热到可燃性有害成分能够在催化剂层22完全分解的温度。

优选的是，废气在流路部32内的流速被设定为：防止废气被局部加热，均匀地对废气加热，并且压力损失不大。例如，设定为5m/s～30m/s左右。在该速度范围内，废气以相对较高的速度通过电加热器31的发热部31'的表层附近，因此发热部31'的表面温度与设定温度相比不会大幅度地上升，能够延长电加热器31的寿命。

控制电加热器31的输出，以使得由加热室30的下游侧的第1温度测量部件25检测到的温度T1b成为加热目标温度T1。

在利用加热室30加热了的废气通过蓄热净化室20的催化剂层22时，可燃性有害成分燃烧，废气被净化。

可燃性有害成分在催化剂层22分解(燃烧)之后得到的高温的废气通过蓄热体21。此时，蓄热体21与高温的废气之间进行热交换，蓄热体21被加热。通过蓄热体21之后的已处理废气自连接管路23经由四通阀40和排气管路42向外部排出。

若继续进行处理，则蓄热体11的温度因蓄热体11与废气之间的热交换而降低，从而无法充分地对未处理废气进行加热。因此，为了有效地利用储存于蓄热体11、21的废热，而切换废气的流动方向。

气体流动方向的切换时机根据由加热室30的上游侧的第2温度测量部件16检测到的废气温度决定。即，对于本实施方式的蓄热式废气净化装置1，控制装置(未图示)在判断为由第2温度测量部件16检测到的废气温度T2a低于气流切换温度T2时使四通阀40工作，如图3的(B)所示，将废气的流动方向切换为：未处理废气供给至蓄热净化室20，并且已处理废气自蓄热净化室10排出。

通过该切换，未处理废气被送入到蓄热净化室20，并且在被蓄热净化室20内的高温的蓄热体21预加热之后通过催化剂层22，然后被送入到加热室30而被进一步加热。被预加热了的废气通过催化剂层22，可燃性有害成分的至少一部分燃烧。

控制电加热器31，以使得由加热室30的下游侧的第1温度测量部件15检测到的温度T1a成为加热目标温度T1。

在加热室30内被进一步加热了的废气被送入到蓄热净化室10，可燃性有害物质在催化剂层12分解。

可燃性有害成分在催化剂层12被分解了的已处理废气通过蓄热体11。此时，蓄热体11与已处理废气之间进行热交换，蓄热体11被加热。

通过蓄热体11之后的已处理废气自连接管路13经由四通阀40、排气管路42向外部排出。

气体流动方向的切换时机根据由加热室30的上游侧的第2温度测量部件26检测到的废气温度决定。对于本实施方式的催化式蓄热燃烧装置1，控制装置在判断为由第2温度测量部件26检测到的废气温度T2b低于气流切换温度T2时使四通阀40工作，将气体的流动方向切换为图3的(A)所示的状态。

之后，也同样地交替切换气体流动方向，从而使未处理废气交替流入到蓄热净化室10、20，将储存于蓄热体11、21的热量用于未处理废气的预加热进行可燃性有害成分的分解处理。

在所述实施方式中，根据由第1温度测量部件15、25中的在废气流动方向上位于加热室30的下游侧的第1温度测量部件15、25检测到的废气温度对电加热器31的输出进行控制。

根据这样的结构，利用可燃性有害成分在催化剂层、即在废气流动方向上位于加热室30的上游侧的催化剂层燃烧的燃烧热量对废气进行了加热，与此相应地，能够减少电加热器31的输出，从而能够降低运行成本。

并且，即使未处理废气中含有的可燃性有害成分的浓度发生变动也能够以不会受到较大的影响的方式在适当的时机对废气的流动方向进行切换控制。

而且，利用可燃性有害成分在催化剂层、即在废气流动方向上位于加热室30的上游侧的催化剂层12、22燃烧的燃烧热量对废气进行预加热，在由加热室30的上游侧的第1温度测量部件15、25检测到的废气温度T1a、T1b高于加热目标温度T1时，立刻将电加热器31的输出控制为零，从而能够防止电加热器31进行不必要的加热，并且能够降低运行成本。

根据所述本实施方式的催化式蓄热燃烧装置1，加热室30的发热部31'配置在催化剂层12、22不会因发热部31'的辐射而被加热的位置，因此不会因辐射热而导致催化剂层12、22过热。由此，催化剂寿命延长，更换频率降低，从而能够降低催化式蓄热燃烧装置的运行成本。

并且，加热部没有配置在催化剂层的上方，因此催化剂层12、22的更换容易，催化式蓄热燃烧装置的维护得到简化。

在本实施方式中，加热室30隔着具有绝热材料的分隔壁17与蓄热净化室10、20相邻地配置，加热室30在与蓄热体11、21和催化剂层12、22排列的方向大致正交的方向上与蓄热净化室10、20连接。由此，能够将催化剂层12、22配置在不会接收来自电加热器31的发热部31'的辐射热的位置，而且，能够使催化式蓄热燃烧装置1小型化。

根据所述本实施方式的催化式蓄热燃烧装置1，根据由第1温度测量部件15、25检测到的废气温度T1a、T1b，能够控制电加热器31的输出，以使得成为加热目标温度T1，该加热目标温度T1为用于将废气加热到废气中的可燃性有害成分能够在催化剂层12、22完全燃烧的温度为止的目标温度，因此能够抑制在电加热器31处电力被不必要地消耗。

另外，在本实施方式中，根据气流切换温度T2和由第2温度测量部件16、26检测到的废气温度T2a、T2b使四通阀40工作，从而切换气体流动方向，该气流切换温度T2被设定为比燃烧开始温度T3高，该燃烧开始温度T3为在催化剂层12、22可燃性有害成分在催化剂的作用下开始燃烧的温度。

具体而言，在使四通阀40工作而使未处理废气经由连接管路13流入到一侧的蓄热体11时，未处理废气吸收蓄热体11的热量，蓄热体11与催化剂层12之间的空间的废气温度T2a降低。在废气温度T2a降低至切换温度T2时，以未处理废气流入到另一侧的蓄热体12的方式切换四通阀40。其结果，在此之前一直流入有未处理气体的一侧的蓄热体11和催化剂层12成为加热室30的下游侧，在蓄热体11与催化剂层12之间的空间流入催化燃烧后的高温气体，该区域的废气温度T2a自气体切换温度T2起上升，始终保持在切换温度T2以上。

这样，在本实施方式中，能够通过所述那样的四通阀40的切换而将蓄热体与催化剂层之间的空间的废气温度T2a始终维持在可燃有害成分的燃烧开始温度以上的温度，能够抑制配置于加热室30的加热器的工作，从而能够降低消耗能量。

根据所述实施方式的蓄热式废气净化装置1，在未处理废气通过在废气流动方向上位于加热室的上游侧的蓄热体11、21时，未处理废气的温度被加热至可燃性有害成分的燃烧开始温度T3以上，因此在未处理废气通过加热室30的上游侧的催化剂层12、22时也能够使可燃性有害成分的至少一部分燃烧。

之后，在加热室30内进一步对可燃性有害成分的至少一部分已燃烧了的废气进行加热，从而能够使可燃性有害成分在下游侧的催化剂的作用下燃烧并完全分解。

在所述实施方式的蓄热式废气净化装置1中，使用电加热器31作为加热部，所以不需要燃料配管、燃烧空气用鼓风机等，因此能够做成简单的构造。

本发明并不限定于所述实施方式，能够在权利要求书中记载的保护范围内进行各种变更或变形。

另外，加热室能够采用将电加热器配置在催化剂层不会因发热部的辐射而被加热的位置的其他各种构造。

电加热器的根数、在加热室内配置的位置能够任意地设定。

在所述实施方式中，作为加热室30的加热部，使用了电加热器，但也能够采用其他的加热部件，例如燃烧器等。

在所述实施方式中，为了在加热室30内形成流路部32而使用了两根管，但只要能够使废气的流速为规定流速，则也可以是其他的构造。

例如，也可以是图5的(A)所示的结构，图5的(A)是加热室30的另一实施方式的左右方向上的纵剖视图。在该结构中，将与所述实施方式的管部分30f相当的朝向下方延伸的左侧垂下部分和右侧垂下部分这两者的下端连接起来而在加热室30的下方形成U字状区域，将该U字状的下方区域内的空间作为流路部。在此，在图5的(A)的结构中，仅在U字状的下方区域的左侧垂下部分配置有发热部(加热部)31'。但是，也可以是将电加热器31仅配置于右侧垂下部分的结构，或者也可以是将电加热器31设于左侧垂下部分和右侧垂下部分这两者的结构。

在这些结构的情况下，也能够将加热室30的发热部(加热部)31'配置在催化剂层12、22不会因发热部(加热部)31'的辐射而被加热的位置。

另外，如作为加热室30的又另一实施方式的左右方向上的纵剖视图的图5的(B)所示，也能够采用利用水平分隔壁33划分出流路部32的结构。分隔壁33是与图1的实施方式的水平分隔壁30a相当的构成部件。

如图5的(B)所示，在该结构中，利用在水平分隔壁33的左右的前端侧形成的开口部使加热室30的上方分区30e与下方区域30c连通。并且，将发热部(加热部)31'从加热室30的侧面插入到上方侧被水平分隔壁33划分出去所形成的下方区域30c(流路部32)的内部空间，将该内部空间作为流路部32。

在该结构的情况下，也能够将加热室30的发热部(加热部)31'配置在催化剂层12、22不会因发热部(加热部)31'的辐射而被加热的位置。

此外，如作为加热室30的又另一实施方式的左右方向上的纵剖视图的图5的(C)所示，也可以是改变了发热部(加热部)31'的插入方向的结构。在图5的(C)所示的结构中，发热部(加热部)31'从加热室30的底面插入到下方区域30c(流路部32)。

在该结构的情况下，也能够将加热室30的发热部(加热部)31'配置在催化剂层12、22不会因发热部(加热部)31'的辐射而被加热的位置。

另外，加热室也可以不是利用分隔壁与蓄热净化室10、20分隔开的结构，而是如图6所示那样与蓄热净化室10、20分开地配置并且利用连接管路18等分别与蓄热净化室10、20连接的结构。

此外，如图7所示，也可以是加热室30以与蓄热净化室10之间以及与蓄热净化室20之间均隔着分隔壁17的方式配置在蓄热净化室10与蓄热净化室20之间的结构。

另外，也可以是这样的结构：在控制装置中，预先设定最小切换时间t1和最大切换时间t2，将该t1、t2和由第2温度测量部件16、26检测到的废气温度组合起来，来控制四通阀40。

在此，最小切换时间t1是这样的时间：即使在由第2温度测量部件16、26检测到的废气温度低于气流切换温度T2的情况下，在超过最小切换时间t1之前，也不使四通阀40动作。

并且，最大切换时间t2是这样的时间：即使在由第2温度测量部件16、26检测到的废气温度高于气流切换温度T2的情况下，在超过最大切换时间t2时，也使四通阀40动作。

所述t1、t2能够用于要处理的未处理气体的量发生变动的情况或者未处理气体中含有的可燃性有害成分的量发生变动的情况等。

例如，在流入到装置的未处理废气的量减少(例如，变为额定处理量的1/2)时，被供给未处理废气的一侧的蓄热体11与催化剂层12之间的空间的废气温度T2a的降低速度减慢。因此，蓄热体11与催化剂层12之间的空间的废气温度T2a降低至切换温度T2所需要的时间增长。另一方面，从相反侧(排出侧)的蓄热体排出的已处理废气的温度随着时间的经过而上升。其结果，存在排出侧的废气路径等的温度过度上升而出现问题的可能性。因此，在废气的流入量减少的情况下等，以最大切换时间t2为上限，强制四通阀工作，来切换废气的流入方向。

另外，在未处理气体中含有的可燃性有害成分的浓度增大时，加热室的下游侧的蓄热体与催化剂层之间的空间的废气温度T2a上升，接下来供给未处理气体时该部分的废气温度T2a降低至切换温度T2所需要的时间增长，因此进行同样的处理。

相反地，在蓄热体与催化剂层之间的空间的废气温度T2a降低至切换温度T2所需要的时间缩短时，在规定时间(例如，1小时)内四通阀工作的次数增加。在此，在包括两个蓄热净化室的结构的情况下，存在这样的情况：存在于加热室的上游侧的蓄热体的内部、该蓄热体的下方空间、将该蓄热体的下方空间与切换阀连接起来的管路内部的未处理废气因四通阀的切换而在用于将已处理气体排放到大气中的管路中逆流，而未经处理就排出到大气中。

而且，还存在这样的情况：在四通阀正在工作的极短时间内，未处理废气供给用管路与用于将已处理气体排放到大气中的管路经由四通阀连通，废气供给用管路中的未处理废气经由排出用管路排出到大气中。

因而，若在规定时间内四通阀工作多次，则可燃性有害成分的去除率降低，无法得到期望的去除性能。因此，将最小切换时间t2设定为下限，限制四通阀在每规定时间内的工作次数，抑制可燃性有害成分的去除率降低。

此外，所述实施方式的催化式蓄热燃烧装置1为包括两个蓄热净化室10、20的结构，本发明也能够采用包括3个以上的蓄热净化室的结构。例如，如图8所示，也可以是还包括与蓄热净化室10、20构造相同的蓄热室50的结构。在图8中，附图标记51为蓄热体，附图标记52为催化剂层，附图标记53为连接管路，附图标记35为第1温度测量部件，附图标记36为第2温度测量部件。

并且，在3个蓄热室的结构的情况下，在废气的净化处理中，依次切换并使用3个蓄热室中的两个蓄热室，因此设有3个气流切换部件40。

图8的(B)表示向蓄热室10供给未处理废气并且自蓄热室20排出已处理废气的状态。与两个蓄热室的情况时同样，根据由第1温度测量部件和第2温度测量部件检测到的废气温度控制加热室30的电加热器31、气体流动方向的切换等。

在该实施方式中，继图8的(B)的状态之后，将废气的流动切换为向蓄热室20供给未处理废气并且自蓄热室50排出已处理废气的状态，接着，将废气的流动切换为向蓄热室50供给未处理废气并且自蓄热室10排出已处理废气的状态。之后，返回到图8的(B)的状态，以后，进行同样的切换。

附图标记说明

1、催化式蓄热燃烧装置；10、20、蓄热净化室；11、21、蓄热体；12、22、催化剂层；13、23、连接管路；14、24、连接口；15、25、第1温度测量部件；16、26、第2温度测量部件；30、加热室；31、电加热器；31'、发热部(加热部)；32、流路部；40、四通阀(气流切换部件)；41、未处理气体供给管路；42、排气管路。

Claims (6)

1.一种催化式蓄热燃烧装置，该催化式蓄热燃烧装置用于使废气中的可燃性有害成分燃烧来净化废气，其中，

该催化式蓄热燃烧装置包括：

多个蓄热净化室，蓄热体和催化剂依次排列配置于各蓄热净化室的内部，废气能够通过该蓄热体，该催化剂用于使所述可燃性有害成分燃烧；

加热室，其具有用于对所述废气进行加热的加热部，并且该加热室在所述各蓄热净化室的配置有所述催化剂的一侧分别与所述多个蓄热净化室中的各蓄热净化室连接，该加热室以在沿所述蓄热体与所述催化剂的排列方向进行俯视的情况下与所述蓄热净化室错开的位置关系配置，该加热室利用具有绝热材料的分隔壁与所述蓄热净化室隔开，而且，该加热室利用水平分隔壁划分为与所述蓄热净化室连通的上方区域和下方区域，所述加热部配置在被配置于所述下方区域的管构件内；以及

气流切换部件，其连接在所述多个蓄热净化室的配置有所述蓄热体的一侧，用于以选择性地向所述多个蓄热净化室中的一个蓄热净化室供给所述废气的方式切换所述废气的流动，

所述加热部配置在来自该加热部的辐射不会到达所述催化剂的位置。

2.根据权利要求1所述的催化式蓄热燃烧装置，其中，

在沿所述蓄热体与所述催化剂的排列方向进行俯视的情况下，所述加热室与所述催化剂错开配置。

3.根据权利要求1所述的催化式蓄热燃烧装置，其中，

在所述催化剂与所述加热室之间设有第1温度测量部件，

根据所述第1温度测量部件的检测结果控制所述加热部的工作。

4.根据权利要求2所述的催化式蓄热燃烧装置，其中，

在所述催化剂与所述加热室之间设有第1温度测量部件，

根据所述第1温度测量部件的检测结果控制所述加热部的工作。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的催化式蓄热燃烧装置，其中，

在所述催化剂与所述蓄热体之间设有第2温度测量部件，

根据该第2温度测量部件的测量结果使所述气流切换部件工作。

6.根据权利要求5所述的催化式蓄热燃烧装置，其中，

在由设于被供给有所述废气的蓄热净化室的第2温度测量部件检测到的温度降低至比该废气中含有的可燃性有害成分在所述催化剂的作用下开始燃烧的燃烧开始温度高的温度时，所述气流切换部件切换所述废气的流动方向。