JP2003080029A - 排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法 - Google Patents
排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法Info
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- JP2003080029A JP2003080029A JP2001279395A JP2001279395A JP2003080029A JP 2003080029 A JP2003080029 A JP 2003080029A JP 2001279395 A JP2001279395 A JP 2001279395A JP 2001279395 A JP2001279395 A JP 2001279395A JP 2003080029 A JP2003080029 A JP 2003080029A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機シリコン化合物含有排ガスに対し、より
長時間高い浄化率を維持することのできる、触媒燃焼式
排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法を提供する。 【解決手段】 排ガスＧ中の有害物質を酸化分解するた
めの触媒部４と、該触媒部４の前流側に設けた、該排ガ
ス中に含有される有機シリコン化合物を吸着するための
吸着材部２とを備えた排ガス浄化システムであって、該
吸着材部２の温度を、該吸着材部２に吸着された有機シ
リコン化合物を熱分解するのに充分な温度に加熱するた
めの加熱手段５を設けたこと。
長時間高い浄化率を維持することのできる、触媒燃焼式
排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法を提供する。 【解決手段】 排ガスＧ中の有害物質を酸化分解するた
めの触媒部４と、該触媒部４の前流側に設けた、該排ガ
ス中に含有される有機シリコン化合物を吸着するための
吸着材部２とを備えた排ガス浄化システムであって、該
吸着材部２の温度を、該吸着材部２に吸着された有機シ
リコン化合物を熱分解するのに充分な温度に加熱するた
めの加熱手段５を設けたこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工場や化学プラン
トから排出される排ガスの排ガス浄化システムおよび排
ガス浄化方法に係り、特に有機シリコン化合物を含有し
た排ガス中の有害物質を触媒燃焼により浄化する排ガス
浄化システムおよび排ガス浄化方法に関する。
トから排出される排ガスの排ガス浄化システムおよび排
ガス浄化方法に係り、特に有機シリコン化合物を含有し
た排ガス中の有害物質を触媒燃焼により浄化する排ガス
浄化システムおよび排ガス浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】工場等からの排ガスには人体に悪影響を
及ぼす有機化合物や炭化水素を含む場合が多く、これら
を浄化するシステムが必要となる。特に揮発性有機化合
物（ＶＯＣ）の排出規制を受けて、これを除去するシス
テムの需要が今後高まっていくものと予想される。
及ぼす有機化合物や炭化水素を含む場合が多く、これら
を浄化するシステムが必要となる。特に揮発性有機化合
物（ＶＯＣ）の排出規制を受けて、これを除去するシス
テムの需要が今後高まっていくものと予想される。
【０００３】排ガス浄化方法には、有害物質を直接吸着
する方法と、触媒、バーナ等により燃焼して無害な物質
にする方法があり、排ガス中の有害物質の濃度や温度に
より使い分けられている。このうち触媒燃焼法は、３０
０℃以下の低温から効率よく排ガス中の有害物質を酸化
することができ、低ランニングコストの浄化方法とし
て、広く使われている。
する方法と、触媒、バーナ等により燃焼して無害な物質
にする方法があり、排ガス中の有害物質の濃度や温度に
より使い分けられている。このうち触媒燃焼法は、３０
０℃以下の低温から効率よく排ガス中の有害物質を酸化
することができ、低ランニングコストの浄化方法とし
て、広く使われている。
【０００４】しかし、触媒燃焼法においては、ガス中に
有機シリコン化合物が含まれている場合は有機シリコン
が触媒に吸着し、排ガス分解性能が低下するという問題
がある。有機シリコン化合物に対して充分に優れた耐久
性を有する触媒の開発はなされていないのが現状であ
り、そこで触媒劣化防止のため、触媒前流に設置した吸
着材により有機シリコン化合物を吸着除去するという方
法が多用されている。
有機シリコン化合物が含まれている場合は有機シリコン
が触媒に吸着し、排ガス分解性能が低下するという問題
がある。有機シリコン化合物に対して充分に優れた耐久
性を有する触媒の開発はなされていないのが現状であ
り、そこで触媒劣化防止のため、触媒前流に設置した吸
着材により有機シリコン化合物を吸着除去するという方
法が多用されている。
【０００５】しかしながら、一般に吸着材による有機シ
リコン化合物の除去では、吸着材における吸着量が飽和
に達すると吸着材の定期的な交換または再生による吸着
物の除去が必要となり、浄化システムの必要性能を維持
するにはコスト高となるという問題があった。
リコン化合物の除去では、吸着材における吸着量が飽和
に達すると吸着材の定期的な交換または再生による吸着
物の除去が必要となり、浄化システムの必要性能を維持
するにはコスト高となるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来技術の欠点を除き、有機シリコン化合物含有排ガス
に対し、より長時間高い浄化率を維持することのでき
る、触媒燃焼式排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方
法を提供することである。さらに他の課題は、従来技術
における吸着材の交換、再生を不要または低減すること
により、コスト低減が可能な触媒燃焼式排ガス浄化シス
テムおよび排ガス浄化方法を提供することである。
従来技術の欠点を除き、有機シリコン化合物含有排ガス
に対し、より長時間高い浄化率を維持することのでき
る、触媒燃焼式排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方
法を提供することである。さらに他の課題は、従来技術
における吸着材の交換、再生を不要または低減すること
により、コスト低減が可能な触媒燃焼式排ガス浄化シス
テムおよび排ガス浄化方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願発明者らは、上記課
題について鋭意検討した結果、有機シリコンの吸着によ
り劣化した触媒の高温処理による再生によって、該再生
処理回数の増加に伴い触媒活性が回復しなくなる一方、
比表面積および細孔容積が回復するとともに、有機シリ
コンの吸着量が増加することを見出し、上記課題を解決
するための手段である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とおりであ
る。
題について鋭意検討した結果、有機シリコンの吸着によ
り劣化した触媒の高温処理による再生によって、該再生
処理回数の増加に伴い触媒活性が回復しなくなる一方、
比表面積および細孔容積が回復するとともに、有機シリ
コンの吸着量が増加することを見出し、上記課題を解決
するための手段である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とおりであ
る。
【０００８】（１）排ガス中の有害物質を酸化分解する
ための触媒部と、該触媒部の前流側に設けた、該排ガス
中に含有される有機シリコン化合物を吸着するための吸
着材部とを備えた排ガス浄化システムにおいて、該吸着
材部の温度を、該吸着材部に吸着された有機シリコン化
合物を熱分解するのに充分な温度に加熱するための加熱
手段を設けたことを特徴とする、排ガス浄化システム。
ための触媒部と、該触媒部の前流側に設けた、該排ガス
中に含有される有機シリコン化合物を吸着するための吸
着材部とを備えた排ガス浄化システムにおいて、該吸着
材部の温度を、該吸着材部に吸着された有機シリコン化
合物を熱分解するのに充分な温度に加熱するための加熱
手段を設けたことを特徴とする、排ガス浄化システム。
【０００９】（２）前記排ガス浄化システムが、蓄熱部
および該蓄熱部の後流側に設けた前記触媒部とをそれぞ
れ二基ずつ備えた蓄熱式交番触媒燃焼方式によるもので
あって、前記吸着材部を該蓄熱部と該触媒部との間にそ
れぞれ一基、合計二基設けたことを特徴とする、（１）
の排ガス浄化システム。
および該蓄熱部の後流側に設けた前記触媒部とをそれぞ
れ二基ずつ備えた蓄熱式交番触媒燃焼方式によるもので
あって、前記吸着材部を該蓄熱部と該触媒部との間にそ
れぞれ一基、合計二基設けたことを特徴とする、（１）
の排ガス浄化システム。
【００１０】（３）前記加熱手段が、排ガス浄化システ
ム内を搬送される排ガス中に、可燃成分を含有する物質
を添加するための可燃成分添加手段と、該可燃成分を燃
焼させるための燃焼手段とを含むものであることを特徴
とする、（１）または（２）の排ガス浄化システム。
ム内を搬送される排ガス中に、可燃成分を含有する物質
を添加するための可燃成分添加手段と、該可燃成分を燃
焼させるための燃焼手段とを含むものであることを特徴
とする、（１）または（２）の排ガス浄化システム。
【００１１】（４）前記吸着材部が、チタニアまたはア
ルミナを主成分とするものであることを特徴とする、請
求項１ないし３のいずれかに記載の排ガス浄化システ
ム。
ルミナを主成分とするものであることを特徴とする、請
求項１ないし３のいずれかに記載の排ガス浄化システ
ム。
【００１２】（５）（２）ないし（４）のいずれかの排
ガス浄化システムによる排ガス浄化方法であって、ガス
の流れる順路を、（Ｉ）一方の蓄熱部、（II）一方の吸
着材部、（III）一方の触媒部、（IV）他方の触媒部、
（Ｖ）他方の吸着材部、（VI）他方の蓄熱部の順とし、
該順路の前流側に位置する吸着材部を定期的にガスの流
れる順路の後流側に位置させることによって該二基の吸
着材部を加熱するために、定期的にガスの流れ方向を切
り替えることを特徴とする、排ガス浄化方法。
ガス浄化システムによる排ガス浄化方法であって、ガス
の流れる順路を、（Ｉ）一方の蓄熱部、（II）一方の吸
着材部、（III）一方の触媒部、（IV）他方の触媒部、
（Ｖ）他方の吸着材部、（VI）他方の蓄熱部の順とし、
該順路の前流側に位置する吸着材部を定期的にガスの流
れる順路の後流側に位置させることによって該二基の吸
着材部を加熱するために、定期的にガスの流れ方向を切
り替えることを特徴とする、排ガス浄化方法。
【００１３】（６）前記吸着材部の温度を調節するため
に、前記ガスの流れ方向を切り替える過程におけるガス
流れ方向切り替え手段の、切り替え周期を制御すること
を特徴とする、（５）の排ガス浄化方法。
に、前記ガスの流れ方向を切り替える過程におけるガス
流れ方向切り替え手段の、切り替え周期を制御すること
を特徴とする、（５）の排ガス浄化方法。
【００１４】（７）前記加熱手段により吸着材部を４０
０〜６００℃まで加熱する工程を経ることを特徴とす
る、（５）または（６）の排ガス浄化方法。
０〜６００℃まで加熱する工程を経ることを特徴とす
る、（５）または（６）の排ガス浄化方法。
【００１５】本願発明者らの発見した、高温処理によ
る、触媒の比表面積および細孔容積の回復と、有機シリ
コン吸着量の増加は、触媒細孔内への凝縮により吸着し
た有機シリコンが高温処理により熱分解されてシリカＳ
ｉＯ2となり、シリカの物理的構造上に細孔が生成され
ることとなるため、触媒の比表面積と細孔容積が回復し
たものであると考えられる。つまり、比表面積および細
孔容積を回復する高温処理によってこれらの回復が可能
な限り、有機シリコンの吸着は可能であり、そのような
吸着を吸着材において可能ならしめたことにより、前記
従来技術における課題を解決することが可能となった。
る、触媒の比表面積および細孔容積の回復と、有機シリ
コン吸着量の増加は、触媒細孔内への凝縮により吸着し
た有機シリコンが高温処理により熱分解されてシリカＳ
ｉＯ2となり、シリカの物理的構造上に細孔が生成され
ることとなるため、触媒の比表面積と細孔容積が回復し
たものであると考えられる。つまり、比表面積および細
孔容積を回復する高温処理によってこれらの回復が可能
な限り、有機シリコンの吸着は可能であり、そのような
吸着を吸着材において可能ならしめたことにより、前記
従来技術における課題を解決することが可能となった。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
により詳細に説明する。図１は、本発明の排ガス浄化シ
ステムの概略構造を示す説明図である。図において本シ
ステムは、排ガス中の有害物質を酸化分解するための、
貴金属担持した燃焼触媒３および該触媒３を充填した触
媒層からなる触媒部４と、該触媒部４の前流側に設け
た、該排ガス中に含有される有機シリコン化合物を吸着
するための、吸着材１を充填した吸着塔からなる吸着材
部２と、該吸着材部２の温度を、該吸着材部２に吸着さ
れた有機シリコン化合物を熱分解するのに充分な温度に
加熱するための加熱手段５とから、主として構成され
る。
により詳細に説明する。図１は、本発明の排ガス浄化シ
ステムの概略構造を示す説明図である。図において本シ
ステムは、排ガス中の有害物質を酸化分解するための、
貴金属担持した燃焼触媒３および該触媒３を充填した触
媒層からなる触媒部４と、該触媒部４の前流側に設け
た、該排ガス中に含有される有機シリコン化合物を吸着
するための、吸着材１を充填した吸着塔からなる吸着材
部２と、該吸着材部２の温度を、該吸着材部２に吸着さ
れた有機シリコン化合物を熱分解するのに充分な温度に
加熱するための加熱手段５とから、主として構成され
る。
【００１７】前記吸着材部２に充填される吸着材１は、
排ガス中の有機シリコン化合物を吸着除去することので
きる物質、たとえば、チタニアまたはアルミナを主成分
として構成される。
排ガス中の有機シリコン化合物を吸着除去することので
きる物質、たとえば、チタニアまたはアルミナを主成分
として構成される。
【００１８】前記加熱手段５としては、たとえば、一時
的に吸着塔に設置した、定期的に昇温できる加熱器を用
いることができる。
的に吸着塔に設置した、定期的に昇温できる加熱器を用
いることができる。
【００１９】図１において、ＶＯＣと有機シリコン化合
物を含有した排ガスは、まず前記吸着材１を充填した吸
着材部２に導かれ、ここでシリコン蒸気が吸着除去され
る。その後、シリコン蒸気が吸着除去された後の排ガス
は、前記触媒３を充填した触媒部４に導かれ、触媒燃焼
によりＶＯＣが酸化分解され、排ガスは浄化される。該
吸着材部２において排ガス中から除去されたシリコン蒸
気は、該吸着材１の細孔に毛管凝縮する。細孔がシリコ
ン蒸気によりほとんど閉塞されると飽和吸着に達する
が、この時、吸着材部２を前記加熱器のような加熱手段
５によって４００〜６００℃に加熱させ、該吸着材１細
孔内のシリコン蒸気を酸化分解してシリカにすること
で、シリカの物理的構造上に細孔が生成されることとな
る。ここで再び排ガスを流すと、シリカに生成した細孔
に排ガス中のシリコン蒸気が凝縮し、除去される。
物を含有した排ガスは、まず前記吸着材１を充填した吸
着材部２に導かれ、ここでシリコン蒸気が吸着除去され
る。その後、シリコン蒸気が吸着除去された後の排ガス
は、前記触媒３を充填した触媒部４に導かれ、触媒燃焼
によりＶＯＣが酸化分解され、排ガスは浄化される。該
吸着材部２において排ガス中から除去されたシリコン蒸
気は、該吸着材１の細孔に毛管凝縮する。細孔がシリコ
ン蒸気によりほとんど閉塞されると飽和吸着に達する
が、この時、吸着材部２を前記加熱器のような加熱手段
５によって４００〜６００℃に加熱させ、該吸着材１細
孔内のシリコン蒸気を酸化分解してシリカにすること
で、シリカの物理的構造上に細孔が生成されることとな
る。ここで再び排ガスを流すと、シリカに生成した細孔
に排ガス中のシリコン蒸気が凝縮し、除去される。
【００２０】このように、該吸着材１が飽和吸着に近づ
いた時点で該吸着材部２を該加熱手段５により加熱し、
シリコン蒸気をシリカに酸化分解することによって、該
吸着材の吸着量を回復させることができる。
いた時点で該吸着材部２を該加熱手段５により加熱し、
シリコン蒸気をシリカに酸化分解することによって、該
吸着材の吸着量を回復させることができる。
【００２１】前記昇温手段５により前記吸着材部２を昇
温させる際の温度は、有機シリコン化合物が酸化分解す
る温度である４００℃以上が望ましい。一方、６００℃
を超える高温では、前記吸着材１の比表面積の減少によ
り吸着量が低下するため、昇温は６００℃以下とするこ
とが望ましい。したがって、該加熱手段５による該吸着
材部２の加熱は、４００〜６００℃を最終温度として行
うことが望ましく、より好ましくは５００℃程度（４５
０〜５５０℃）である。
温させる際の温度は、有機シリコン化合物が酸化分解す
る温度である４００℃以上が望ましい。一方、６００℃
を超える高温では、前記吸着材１の比表面積の減少によ
り吸着量が低下するため、昇温は６００℃以下とするこ
とが望ましい。したがって、該加熱手段５による該吸着
材部２の加熱は、４００〜６００℃を最終温度として行
うことが望ましく、より好ましくは５００℃程度（４５
０〜５５０℃）である。
【００２２】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に
説明する。 実施例１ チタニアと水を混練してペースト状にし、直径約２ｍｍ
の棒状に押し出し成形した。これを１２時間風乾した
後、１２０℃で２時間乾燥し、５００℃で２時間焼成し
た後、１０〜２０メッシュに粉砕して、粒状のチタニア
を得た。
説明する。 実施例１ チタニアと水を混練してペースト状にし、直径約２ｍｍ
の棒状に押し出し成形した。これを１２時間風乾した
後、１２０℃で２時間乾燥し、５００℃で２時間焼成し
た後、１０〜２０メッシュに粉砕して、粒状のチタニア
を得た。
【００２３】上記のチタニアを約１ｇ秤量して蒸発皿に
乗せ、所定量のシリコンオイルを注入したるつぼ内に該
蒸発皿を入れて密封し、３００℃での加熱を１０時間保
持した。該蒸発皿をるつぼから取り出し、５００℃での
加熱を２時間保持した後、チタニアのシリコン吸着量を
測定した。同じ加熱−測定操作を繰り返し計４回行い、
シリコン吸着量の変化をみた。
乗せ、所定量のシリコンオイルを注入したるつぼ内に該
蒸発皿を入れて密封し、３００℃での加熱を１０時間保
持した。該蒸発皿をるつぼから取り出し、５００℃での
加熱を２時間保持した後、チタニアのシリコン吸着量を
測定した。同じ加熱−測定操作を繰り返し計４回行い、
シリコン吸着量の変化をみた。
【００２４】比較例１
実施例１において、５００℃での加熱を行わず、チタニ
アを取り出した後、直ちにシリコン吸着量を測定した。
アを取り出した後、直ちにシリコン吸着量を測定した。
【００２５】実施例２
実施例１におけるチタニアをアルミナとした以外は実施
例１と同じ条件で、同様の試験を行った。
例１と同じ条件で、同様の試験を行った。
【００２６】比較例２
実施例２において、５００℃での加熱を行わず、チタニ
アを取り出した後、直ちにシリコン吸着量を測定した。
アを取り出した後、直ちにシリコン吸着量を測定した。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１は実施例１、２および比較例１、２に
おける、各測定回ごとの吸着量測定結果を示したもので
ある。シリコンオイルのシリコン蒸気を吸着したチタニ
アまたはアルミナのいずれも、５００℃での加熱を行う
ことにより、吸着回数が増えても吸着量は特に低下しな
かった。すなわち吸着材を加熱することにより吸着量が
回復することが明らかとなった。
おける、各測定回ごとの吸着量測定結果を示したもので
ある。シリコンオイルのシリコン蒸気を吸着したチタニ
アまたはアルミナのいずれも、５００℃での加熱を行う
ことにより、吸着回数が増えても吸着量は特に低下しな
かった。すなわち吸着材を加熱することにより吸着量が
回復することが明らかとなった。
【００２９】図２は、蓄熱部および該蓄熱部の後流側に
設けた触媒部とをそれぞれ二基ずつ備えた蓄熱式交番触
媒燃焼方式による排ガス浄化システムに適用した場合に
おける、本発明の排ガス浄化システムの実施例を示す説
明図である。図において本システムは、一の蓄熱部１７
および該蓄熱部１７の後流側に設けた一の触媒部１３
と、他の蓄熱部２７および該蓄熱部２７の後流側に設け
た他の触媒部２３と、該一の蓄熱部１７と該一の触媒部
１３との間に設けた一の吸着材部１１と、該他の蓄熱部
２７と該他の触媒部２３との間に設けた他の吸着材部２
１とから、主として構成される。
設けた触媒部とをそれぞれ二基ずつ備えた蓄熱式交番触
媒燃焼方式による排ガス浄化システムに適用した場合に
おける、本発明の排ガス浄化システムの実施例を示す説
明図である。図において本システムは、一の蓄熱部１７
および該蓄熱部１７の後流側に設けた一の触媒部１３
と、他の蓄熱部２７および該蓄熱部２７の後流側に設け
た他の触媒部２３と、該一の蓄熱部１７と該一の触媒部
１３との間に設けた一の吸着材部１１と、該他の蓄熱部
２７と該他の触媒部２３との間に設けた他の吸着材部２
１とから、主として構成される。
【００３０】前記蓄熱部１７および２７の前流側には蓄
熱式交番触媒燃焼方式において排ガスの流れる方向を切
り替えるためのガス流れ方向切り替え手段である分配弁
１６が設けられる。
熱式交番触媒燃焼方式において排ガスの流れる方向を切
り替えるためのガス流れ方向切り替え手段である分配弁
１６が設けられる。
【００３１】前記触媒部１３と２３の間には、排ガス浄
化システム内を搬送される排ガス中に、可燃成分を含有
する物質を添加するための可燃成分添加手段１８と、該
可燃成分を燃焼させるための燃焼手段（図示せず）が設
けられる。
化システム内を搬送される排ガス中に、可燃成分を含有
する物質を添加するための可燃成分添加手段１８と、該
可燃成分を燃焼させるための燃焼手段（図示せず）が設
けられる。
【００３２】図２において、ＶＯＣと有機シリコン化合
物を含有した排ガスは、まず前記分配弁１６に導かれ、
排ガスの流れる方向は、該分配弁１６により、定期的に
前記一の蓄熱部１７の方向ＧＲまたは前記他の蓄熱部２
７の方向ＧＬのいずれかに切り替えられる。排ガスの流
れる方向が該ＧＲ方向に切り替えられた場合は、排ガス
は蓄熱部１７を通り、前記一の吸着材部１１によって排
ガス中のシリコン蒸気が吸着除去される。シリコン蒸気
が除去された後の排ガスは前記一の触媒部１３、次いで
前記他の触媒部２３に導かれ、燃焼触媒により排ガス中
のＶＯＣが酸化分解され、浄化された排ガスは前記他の
吸着材部２１、前記他の蓄熱部２７を通り、該分配弁１
６を通って外部に排出される。
物を含有した排ガスは、まず前記分配弁１６に導かれ、
排ガスの流れる方向は、該分配弁１６により、定期的に
前記一の蓄熱部１７の方向ＧＲまたは前記他の蓄熱部２
７の方向ＧＬのいずれかに切り替えられる。排ガスの流
れる方向が該ＧＲ方向に切り替えられた場合は、排ガス
は蓄熱部１７を通り、前記一の吸着材部１１によって排
ガス中のシリコン蒸気が吸着除去される。シリコン蒸気
が除去された後の排ガスは前記一の触媒部１３、次いで
前記他の触媒部２３に導かれ、燃焼触媒により排ガス中
のＶＯＣが酸化分解され、浄化された排ガスは前記他の
吸着材部２１、前記他の蓄熱部２７を通り、該分配弁１
６を通って外部に排出される。
【００３３】このとき、該他の吸着材部２１と該他の蓄
熱部２７は、排ガスの触媒燃焼により高温となった燃焼
ガスにより加熱される。これにより、該他の吸着材部２
１の吸着材の細孔に毛管凝縮していたシリコン蒸気を酸
化分解させてシリカにするための加熱がなされ、一方該
他の蓄熱部２７には、排ガスの燃焼による燃焼ガスの熱
が蓄熱される。
熱部２７は、排ガスの触媒燃焼により高温となった燃焼
ガスにより加熱される。これにより、該他の吸着材部２
１の吸着材の細孔に毛管凝縮していたシリコン蒸気を酸
化分解させてシリカにするための加熱がなされ、一方該
他の蓄熱部２７には、排ガスの燃焼による燃焼ガスの熱
が蓄熱される。
【００３４】該他の吸着材部２１の吸着材の細孔がシリ
コンにより閉塞し該吸着材が飽和吸着に近づいた時点
で、前記可燃成分添加手段１８により可燃成分が搬送さ
れる排ガス中に添加され、前記図示しない燃焼手段によ
り該可燃成分が燃焼される。該可燃成分の燃焼により高
温となった燃焼ガスと、前記他の蓄熱部２７に蓄熱され
た熱により、該他の吸着材部２１は４００〜６００℃に
昇温させられる。これにより、該吸着材の吸着量を回復
させることができる。
コンにより閉塞し該吸着材が飽和吸着に近づいた時点
で、前記可燃成分添加手段１８により可燃成分が搬送さ
れる排ガス中に添加され、前記図示しない燃焼手段によ
り該可燃成分が燃焼される。該可燃成分の燃焼により高
温となった燃焼ガスと、前記他の蓄熱部２７に蓄熱され
た熱により、該他の吸着材部２１は４００〜６００℃に
昇温させられる。これにより、該吸着材の吸着量を回復
させることができる。
【００３５】排ガスの流れる方向が前記ＧＬ方向に切り
替えられた場合は、前記ＧＲ方向に切り替えられた場合
と同様の作用により、前記吸着材部１１の吸着材の吸着
量を回復させることができる。
替えられた場合は、前記ＧＲ方向に切り替えられた場合
と同様の作用により、前記吸着材部１１の吸着材の吸着
量を回復させることができる。
【００３６】本実施例のシステムによれば、排ガスの流
れる方向が前記Ｒ方向、Ｌ方向のいずれの場合も、排ガ
スの流れる順路は、一方の蓄熱部→一方の吸着材部→一
方の触媒部→他方の触媒部→他方の吸着材部→他方の蓄
熱部となる。そして、定期的にガスの流れ方向を切り替
えることにより、該順路の前流側に位置する該一方の吸
着材部を定期的にガスの流れる順路の後流側に位置させ
ることができるため、熱の有効利用を図ることができ
る。
れる方向が前記Ｒ方向、Ｌ方向のいずれの場合も、排ガ
スの流れる順路は、一方の蓄熱部→一方の吸着材部→一
方の触媒部→他方の触媒部→他方の吸着材部→他方の蓄
熱部となる。そして、定期的にガスの流れ方向を切り替
えることにより、該順路の前流側に位置する該一方の吸
着材部を定期的にガスの流れる順路の後流側に位置させ
ることができるため、熱の有効利用を図ることができ
る。
【００３７】また、排ガス流れ方向切り替え手段である
前記分配弁１６に対して、切り替え周期を制御する過程
を経ることにより、切り替え速度を変化させることがで
きる。これにより前記吸着材部１１、２１の温度を制御
することができる。
前記分配弁１６に対して、切り替え周期を制御する過程
を経ることにより、切り替え速度を変化させることがで
きる。これにより前記吸着材部１１、２１の温度を制御
することができる。
【００３８】本実施例のシステムでは、吸着材を加熱す
るために必要な熱量を排ガスの触媒燃焼による燃焼ガス
の熱より補っている。そしてそのために必要な操作は、
可燃成分の添加と分配弁の切り替え制御のみであり、加
熱手段として加熱器の増設を行う必要がないため、ラン
ニングコストおよび設備費を大きく削減することができ
る。
るために必要な熱量を排ガスの触媒燃焼による燃焼ガス
の熱より補っている。そしてそのために必要な操作は、
可燃成分の添加と分配弁の切り替え制御のみであり、加
熱手段として加熱器の増設を行う必要がないため、ラン
ニングコストおよび設備費を大きく削減することができ
る。
【００３９】図３は、実施例３において蓄熱部の代わり
に熱交換器を用いた場合の本発明の排ガス浄化システム
の概略構造を示す説明図である。図において本システム
は、一の熱交換器部３７および該熱交換器部３７の後流
側に設けた一の触媒部３３と、他の熱交換器部４７およ
び該熱交換器部４７の後流側に設けた一の触媒部４３
と、該一の熱交換器部３７と該一の触媒部３３との間に
設けた一の吸着材部３１と、該他の熱交換器部４７と該
他の触媒部４３との間に設けた他の吸着材部４１とか
ら、主として構成される。また、前記熱交換器部３７お
よび４７の前流側には排ガスの流れる方向を切り替える
ためのガス流れ方向切り替え手段である分配弁３６が設
けられる。
に熱交換器を用いた場合の本発明の排ガス浄化システム
の概略構造を示す説明図である。図において本システム
は、一の熱交換器部３７および該熱交換器部３７の後流
側に設けた一の触媒部３３と、他の熱交換器部４７およ
び該熱交換器部４７の後流側に設けた一の触媒部４３
と、該一の熱交換器部３７と該一の触媒部３３との間に
設けた一の吸着材部３１と、該他の熱交換器部４７と該
他の触媒部４３との間に設けた他の吸着材部４１とか
ら、主として構成される。また、前記熱交換器部３７お
よび４７の前流側には排ガスの流れる方向を切り替える
ためのガス流れ方向切り替え手段である分配弁３６が設
けられる。
【００４０】図３において、ＶＯＣと有機シリコン化合
物を含有した排ガスは、まず前記分配弁３６に導かれ、
排ガスの流れる方向は、該分配弁３６により、定期的に
前記一の熱交換器部３７の方向ＧＲ’または前記他の熱
交換器部４７の方向ＧＬ’のいずれかに切り替えられ
る。排ガスの流れる方向が該ＧＲ’方向に切り替えられ
た場合は、排ガスは該一の熱交換器部３７を通り熱回収
されて、前記一の吸着材部３１によって排ガス中のシリ
コン蒸気が吸着除去される。シリコン蒸気が除去された
後の排ガスは、前記一の吸着材部３１と前記一の触媒部
３３の間に設けられた図示しないバーナ等の加熱手段に
より加熱され、次いで前記一の触媒部３３および前記他
の触媒部４３に導かれ、燃焼触媒により排ガス中のＶＯ
Ｃが酸化分解され、浄化された高温の燃焼ガスは前記他
の吸着材部４１を昇温させ、前記他の熱交換器部４７を
通る際に該他の熱交換器部４７により熱回収され、該分
配弁３６を通って外部に排出される。
物を含有した排ガスは、まず前記分配弁３６に導かれ、
排ガスの流れる方向は、該分配弁３６により、定期的に
前記一の熱交換器部３７の方向ＧＲ’または前記他の熱
交換器部４７の方向ＧＬ’のいずれかに切り替えられ
る。排ガスの流れる方向が該ＧＲ’方向に切り替えられ
た場合は、排ガスは該一の熱交換器部３７を通り熱回収
されて、前記一の吸着材部３１によって排ガス中のシリ
コン蒸気が吸着除去される。シリコン蒸気が除去された
後の排ガスは、前記一の吸着材部３１と前記一の触媒部
３３の間に設けられた図示しないバーナ等の加熱手段に
より加熱され、次いで前記一の触媒部３３および前記他
の触媒部４３に導かれ、燃焼触媒により排ガス中のＶＯ
Ｃが酸化分解され、浄化された高温の燃焼ガスは前記他
の吸着材部４１を昇温させ、前記他の熱交換器部４７を
通る際に該他の熱交換器部４７により熱回収され、該分
配弁３６を通って外部に排出される。
【００４１】さらに、定期的に前記バーナ等の加熱手段
の出力を増加させて吸着材の温度が４００〜６００℃に
なるようにすることで、実施例３と同様に吸着材の吸着
量を回復させることができる。この場合、該バーナ等は
前記吸着材部３１、４１の前流側に設けてもよいが、加
熱する温度が高すぎると吸着材への吸着量が減少するた
め、設ける位置は吸着材部と触媒部の間が望ましい。
の出力を増加させて吸着材の温度が４００〜６００℃に
なるようにすることで、実施例３と同様に吸着材の吸着
量を回復させることができる。この場合、該バーナ等は
前記吸着材部３１、４１の前流側に設けてもよいが、加
熱する温度が高すぎると吸着材への吸着量が減少するた
め、設ける位置は吸着材部と触媒部の間が望ましい。
【００４２】排ガスの流れる方向が前記ＧＬ’方向に切
り替えられた場合は、前記ＧＲ’方向に切り替えられた
場合と同様の作用により、前記吸着材部３１の吸着材の
吸着量を回復させることができる。
り替えられた場合は、前記ＧＲ’方向に切り替えられた
場合と同様の作用により、前記吸着材部３１の吸着材の
吸着量を回復させることができる。
【００４３】また、排ガス流れ方向切り替え手段である
前記分配弁３６に対して、切り替え周期を制御する過程
を経ることにより、切り替え速度を変化させることがで
きる。これにより前記吸着材部３１、４１の温度を制御
することができる。
前記分配弁３６に対して、切り替え周期を制御する過程
を経ることにより、切り替え速度を変化させることがで
きる。これにより前記吸着材部３１、４１の温度を制御
することができる。
【００４４】
【発明の効果】請求項記載の発明によれば、有機シリコ
ン化合物含有排ガスに対し、より長時間高い浄化率を維
持する触媒燃焼式排ガス浄化システムを提供することが
できる。さらに、従来技術の問題点である吸着材の交
換、再生が不要または低減されるので、コスト低減が可
能となる。
ン化合物含有排ガスに対し、より長時間高い浄化率を維
持する触媒燃焼式排ガス浄化システムを提供することが
できる。さらに、従来技術の問題点である吸着材の交
換、再生が不要または低減されるので、コスト低減が可
能となる。
【図1】本発明の排ガス浄化システムの概略構造を示す
説明図。
説明図。
【図２】本発明の排ガス浄化システムの他の実施例を示
す説明図。
す説明図。
【図３】本発明の排ガス浄化システムのさらに他の実施
例を示す説明図。
例を示す説明図。
１…吸着材、２…吸収剤部、３…触媒、４…触媒部、５
…加熱手段、１１、２１、３１、４１…吸着材部、１
３、２３、３３、４３…触媒部、１６、３６…分配弁、
１７、２７…蓄熱部、１８…可燃成分添加手段、３７、
４７…熱交換器、Ｇ、ＧＲ、ＧＬ、ＧＲ’、ＧＬ’…ガ
スの流れ方向、Ｈ…加熱方向。
…加熱手段、１１、２１、３１、４１…吸着材部、１
３、２３、３３、４３…触媒部、１６、３６…分配弁、
１７、２７…蓄熱部、１８…可燃成分添加手段、３７、
４７…熱交換器、Ｇ、ＧＲ、ＧＬ、ＧＲ’、ＧＬ’…ガ
スの流れ方向、Ｈ…加熱方向。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ２３Ｇ 7/06 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ
１０２ 53/36 Ｇ
(72)発明者 藤澤 雅敏
広島県呉市宝町３番36号 バブコック日立
株式会社呉研究所内
Ｆターム(参考） 3K078 AA05 BA17 CA22 DA22
4D002 AA26 AC07 BA04 BA05 CA07
CA13 CA20 DA11 DA21 DA46
DA70 EA02 EA07 GA01 GA03
GB11 GB20 HA08
4D048 AA17 AB01 AB03 BA03X
BA07X BA13X BA41X BB01
CC25 CC32 CC52 CC61 CD01
CD08 DA01 DA03 DA20 EA04
4G066 AA20B AA23B BA36 CA56
DA02 FA03 FA22 FA27 GA01
Claims (7)
- 【請求項１】 排ガス中の有害物質を酸化分解するため
の触媒部と、該触媒部の前流側に設けた、該排ガス中に
含有される有機シリコン化合物を吸着するための吸着材
部とを備えた排ガス浄化システムにおいて、該吸着材部
の温度を、該吸着材部に吸着された有機シリコン化合物
を熱分解するのに充分な温度に加熱するための加熱手段
を設けたことを特徴とする、排ガス浄化システム。 - 【請求項２】 前記排ガス浄化システムが、蓄熱部およ
び該蓄熱部の後流側に設けた前記触媒部とをそれぞれ二
基ずつ備えた蓄熱式交番触媒燃焼方式によるものであっ
て、前記吸着材部を該蓄熱部と該触媒部との間にそれぞ
れ一基、合計二基設けたことを特徴とする、請求項１記
載の排ガス浄化システム。 - 【請求項３】 前記加熱手段が、排ガス浄化システム内
を搬送される排ガス中に、可燃成分を含有する物質を添
加するための可燃成分添加手段と、該可燃成分を燃焼さ
せるための燃焼手段とを含むものであることを特徴とす
る、請求項１または２記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項４】 前記吸着材部が、チタニアまたはアルミ
ナを主成分とするものであることを特徴とする、請求項
１ないし３のいずれかに記載の排ガス浄化システム。 - 【請求項５】 請求項２ないし４のいずれかに記載の排
ガス浄化システムによる排ガス浄化方法であって、ガス
の流れる順路を、（Ｉ）一方の蓄熱部、（II）一方の吸
着材部、（III）一方の触媒部、（IV）他方の触媒部、
（Ｖ）他方の吸着材部、（VI）他方の蓄熱部の順とし、
該順路の前流側に位置する吸着材部を定期的にガスの流
れる順路の後流側に位置させることによって該二基の吸
着材部を加熱するために、定期的にガスの流れ方向を切
り替えることを特徴とする、排ガス浄化方法。 - 【請求項６】 前記吸着材部の温度を調節するために、
前記ガスの流れ方向を切り替える過程におけるガス流れ
方向切り替え手段の、切り替え周期を制御することを特
徴とする、請求項５記載の排ガス浄化方法。 - 【請求項７】 前記加熱手段により吸着材部を４００〜
６００℃まで加熱する工程を経ることを特徴とする、請
求項５または６記載の排ガス浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001279395A JP2003080029A (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | 排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001279395A JP2003080029A (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | 排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003080029A true JP2003080029A (ja) | 2003-03-18 |
Family
ID=19103592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001279395A Pending JP2003080029A (ja) | 2001-09-14 | 2001-09-14 | 排ガス浄化システムおよび排ガス浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003080029A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006314905A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Hitachi Ltd | フッ素化合物含有ガスの処理方法及び処理装置 |
| JP2009136841A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Chubu Electric Power Co Inc | 触媒酸化処理装置および触媒酸化処理方法 |
| CN101314101B (zh) * | 2008-07-21 | 2011-01-12 | 北京航空航天大学 | 吸附与原位热催化氧化再生相结合的净化空气方法 |
| JP2013032987A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 水素センサ装置 |
| DE102010027332B4 (de) * | 2010-01-26 | 2016-03-31 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Verbrennungseinrichtung zur thermischen, katalytischen und/oder regenerativen Nachverbrennung |
| CN105823065A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-03 | 安徽绿雅环境工程有限公司 | 一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气的处理装置 |
| CN106801880A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-06-06 | 云汇环保科技南通有限公司 | 一种移动型催化燃烧装置 |
| CN107906543A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-13 | 安徽省升泰节能科技服务有限公司 | 一种蓄热式焦油处置燃烧器 |
| CN108980863A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-12-11 | 重庆大学 | 一种基于脱硫脱水预处理的瓦斯氧化燃烧利用方法 |
| CN109028110A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-18 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种含组合式多孔介质装填物的氧化装置及其装填方法 |
| CN109059010A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-12-21 | 重庆大学 | 一种低浓度瓦斯氧化热利用装置 |
| CN109297036A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-01 | 中国矿业大学 | 一种煤矿瓦斯单向流动浓度自适应氧化装置 |
-
2001
- 2001-09-14 JP JP2001279395A patent/JP2003080029A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006314905A (ja) * | 2005-05-12 | 2006-11-24 | Hitachi Ltd | フッ素化合物含有ガスの処理方法及び処理装置 |
| JP4675148B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2011-04-20 | 昭和電工株式会社 | フッ素化合物含有ガスの処理方法及び処理装置 |
| JP2009136841A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Chubu Electric Power Co Inc | 触媒酸化処理装置および触媒酸化処理方法 |
| CN101314101B (zh) * | 2008-07-21 | 2011-01-12 | 北京航空航天大学 | 吸附与原位热催化氧化再生相结合的净化空气方法 |
| DE102010027332B4 (de) * | 2010-01-26 | 2016-03-31 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Verbrennungseinrichtung zur thermischen, katalytischen und/oder regenerativen Nachverbrennung |
| JP2013032987A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 水素センサ装置 |
| CN105823065A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-03 | 安徽绿雅环境工程有限公司 | 一种用于易燃易爆高浓度多组份有机废气的处理装置 |
| CN106801880A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-06-06 | 云汇环保科技南通有限公司 | 一种移动型催化燃烧装置 |
| CN107906543A (zh) * | 2017-12-20 | 2018-04-13 | 安徽省升泰节能科技服务有限公司 | 一种蓄热式焦油处置燃烧器 |
| CN107906543B (zh) * | 2017-12-20 | 2024-04-12 | 南京硬核科技服务有限公司 | 一种焦油处置燃烧器 |
| CN108980863A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-12-11 | 重庆大学 | 一种基于脱硫脱水预处理的瓦斯氧化燃烧利用方法 |
| CN109059010A (zh) * | 2018-06-13 | 2018-12-21 | 重庆大学 | 一种低浓度瓦斯氧化热利用装置 |
| CN109059010B (zh) * | 2018-06-13 | 2020-03-24 | 重庆大学 | 一种低浓度瓦斯氧化热利用装置 |
| CN109028110A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-12-18 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种含组合式多孔介质装填物的氧化装置及其装填方法 |
| CN109297036A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-01 | 中国矿业大学 | 一种煤矿瓦斯单向流动浓度自适应氧化装置 |
| CN109297036B (zh) * | 2018-09-29 | 2023-09-12 | 中国矿业大学 | 一种煤矿瓦斯单向流动浓度自适应氧化装置 |
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