JP2009240992A - 排ガス処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】排気設備のイニシャルコスト、ランニングコストの低減を可能ならしめる排ガス処理方法を提供する。
【解決手段】Ｐｄ触媒層４が収納されてなる触媒筒３のガス入口３ａに排ガス供給管２を解して一酸化炭素を含むＣＯ含有排ガスを供給し、前記Ｐｄ触媒層４を通過させると共に前記触媒筒３のガス出口３ｂから処理排ガス排出管６を解して処理排ガスを排出する排ガス処理方法において、前記Ｐｄ触媒層４を、このＰｄ触媒層４内に設けた電気ヒータ５により１２０℃、より好ましくは１５０℃以上の温度に加熱した後に、前記ガス入口３ａへのＣＯ含有排ガスの供給を開始する．
【選択図】図１

Description

本発明は、排ガス処理方法の改善に係り、より詳しくは、排ガスから有害な一酸化炭素などの可燃性ガスを除去して排ガスを浄化する排ガス処理方法に関する。

触媒により排ガスから一酸化炭素（ＣＯ）などの有害な可燃性ガスを除去して排ガスを浄化する技術は多数提案されている。触媒を用いて排ガスを浄化する技術としては、例えば、後述する排ガス処理方法が公知である。以下、この従来例に係る排ガス処理方法の概要を説明する。

この従来例に係る排ガス処理方法によれば、ごみ焼却炉、下水汚泥処理焼却炉などから排出された排ガス中に含有されている、有害な窒素酸化物、有機塩素化合物および一酸化炭素、炭化水素などの可燃性ガス等を経済的に、かつ広い温度範囲において効率よく除去して、排ガスを浄化するようにしたものである。より具体的には、触媒に含まれる残留硫酸根量がＳＯ_４換算で触媒全体の２．５重量％以下であって、かつ活性成分としてチタン（Ｔｉ）と、バナジウム（Ｖ）とを含むと共に、触媒全体の５０重量％以上がＴｉの酸化物である触媒層に、浄化処理すべき排ガスを反応温度５０〜６００℃の温度範囲で流通させることにより、排ガス中に含有されている上記の各物質を除去して浄化するものである（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−６１３０５号公報

上記従来例に係る排ガス処理方法の場合、排ガスに含まれている一酸化炭素を効果的に除去するためには、排ガスの温度を２００℃以上にする必要があり、特に大型の排気設備から排出される大量の排ガスの温度が２００℃未満の場合には、大量の排ガスを予熱しなければならない。従って、大量の排ガスの予熱に多大な熱エネルギーが必要になるため、排気設備のイニシャルコスト、ランニングコストが嵩み、排ガス処理コストを低減することができないという経済上の問題がある。

従って、本発明の目的は、排気設備のイニシャルコスト、ランニングコストの低減を可能ならしめる排ガス処理方法を提供することである。

発明者らは、上記実情に鑑み、パラジウム（Ｐｄ）触媒の反応開始、および反応継続条件を明確にするために、Ｐｄ触媒の反応特性確認試験を行なって、本願発明の排ガス処理方法を具現するに至ったものである。以下、Ｐｄ触媒の反応特性確認試験について、添付図面を順次参照しながら説明する。図３はＰｄ触媒の反応特性確認試験装置の模式的構成説明図、図４はＰｄ触媒の触媒反応開始温度、触媒反応継続温度とＣＯ含有排ガスのＣＯ濃度との関係説明図である。なお、図４中の黒丸印、白丸印、黒三角印、白三角印、白四角印、および×印はそれぞれ下記のとおりである。
（１）黒丸印 ：触媒反応開始（ＣＯのＣＯ_２転化率１００％）
（２）白丸印 ：触媒反応継続（ＣＯのＣＯ_２転化率１００％）
（３）黒三角印：触媒反応継続（ＣＯのＣＯ_２転化率５０〜９０％）
（４）白三角印：触媒反応継続（ＣＯのＣＯ_２転化率は測定せず）
（５）白四角印：触媒反応継続（ＣＯのＣＯ_２転化率は測定せず）
（６）×印 ：触媒反応なし（ＣＯのＣＯ_２転化率０％）

即ち、一酸化炭素（以下、ＣＯと称する）の濃度が相違するＣＯ含有模擬ガスを，順次Ｐｄ触媒層５３が収納されてなる触媒筒５２のガス入口５２ａに連通するガス供給管５１に導入する。そして、前記ガス供給管５１に導入したＣＯ含有模擬ガスを、前記ガス供給管５１の前記ガス入口５２ａの近傍に設けた電気ヒータ５４により種々の温度に加熱して触媒筒５２に供給すると共に、前記Ｐｄ触媒層５３を通過した処理排ガスを触媒筒５２のガス出口５２ｂからガス排出管５５を介して系外に排出することにより、反応特性（反応開始温度、反応継続温度）を調べた。その結果は、図４に示すとおりである。

なお、符号５６は電気ヒータ５４で加熱されたＣＯ含有模擬ガスの温度を測定するガス入口温度計であり、符号５７はＰｄ触媒層５３の温度を測定するＰｄ触媒層温度計であり、符号５８は処理排ガスの温度を測定するガス出口温度計である。また、前記ＣＯ含有模擬ガスのＣＯのＣＯ_２転化率は、ガス入口ＣＯ測定センサー５９で測定したＣＯ含有模擬ガスのＣＯ含有率と、ガス出口ＣＯ測定センサー６０で測定した処理排ガスのＣＯ含有率とに基づいて求めたものである。

上記図４から、Ｐｄ触媒層の触媒反応開始温度、触媒反応継続温度について、下記の事項を知見した。
（１）ＣＯの酸化反応（燃焼）が始まると、触媒筒５２に供給するＣＯ含有模擬ガスの加熱温度を下げても、ＣＯの酸化反応（燃焼）が継続する。
（２）ＣＯ濃度が高濃度（５％以上）である場合は、触媒筒５２に供給するＣＯ含有模擬ガスの加熱温度を２０℃に下げても、ＣＯの酸化反応（燃焼）が継続し、ほぼ１００％のＣＯがＣＯ_２に転化する。
（３）ＣＯ濃度が低濃度（５％未満）である場合は、触媒筒５２に供給するＣＯ含有模擬ガスの加熱温度を下げると、低転化率でＣＯの酸化反応（燃焼）が継続する。
（４）ＣＯ濃度が高濃度である場合は、大きな燃焼エネルギーが得られるので、触媒筒５２に供給するＣＯ含有模擬ガスの加熱温度を下げても、ＣＯの酸化反応（燃焼）に対する活性化エネルギーが得られる。
（５）ＣＯ濃度が高濃度である場合は、ＣＯの酸化反応開始後は触媒筒５２に供給するＣＯ含有模擬ガスの加熱は不要である。
（６）ＣＯ濃度が低濃度である場合は、高濃度のＣＯの燃焼エネルギーを活用することができる。

従って、上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る排ガス処理方法が採用した手段の要旨は、Ｐｄ触媒層が収納されてなる触媒筒のガス入口に一酸化炭素を含むＣＯ含有排ガスを供給し、前記Ｐｄ触媒層を通過させると共に前記触媒筒のガス出口から処理排ガスを排出する排ガス処理方法において、前記Ｐｄ触媒層を、このＰｄ触媒層内に設けたヒータにより１２０℃以上の温度に加熱した後に、前記ガス入口へのＣＯ含有排ガスの供給を開始することを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る排ガス処理方法が採用した手段の要旨は、請求項１に記載の排ガス処理方法において、前記ガス出口から排出される処理排ガスの温度と、前記ガス入口に供給されるＣＯ含有排ガスの温度との温度差ΔＴが１２０℃を下回った場合に、前記ヒータにより前記Ｐｄ触媒層を加熱することを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る排ガス処理方法が採用した手段の要旨は、第１段Ｐｄ触媒層が収納されてなる第１段触媒筒のガス入口に一酸化炭素を含むＣＯ含有排ガスを供給し、前記第１段Ｐｄ触媒層を通過させると共に、前記第１段触媒筒のガス出口から第１段処理排ガスを排出し、第２段Ｐｄ触媒層が収納されてなる第２段触媒筒のガス入口に前記第１段処理排ガスを供給し、前記第２段Ｐｄ触媒層を通過させると共に、前記第２段触媒筒のガス出口から第２段処理ガスを排出する排ガス処理方法において、前記第１段触媒筒の第１段Ｐｄ触媒層を、前記第１段Ｐｄ触媒層内に設けたヒータにより１２０℃以上の温度に加熱した後に、前記第１段触媒筒のガス入口へのＣＯ含有排ガスの供給を開始し、前記第１段触媒筒のガス出口から排出されると共に前記第２段触媒筒のガス入口に供給される第１段処理排ガスに、前記ＣＯ含有排ガスよりも低濃度の一酸化炭素を含む低ＣＯ含有排ガスを混入することを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る排ガス処理方法が採用した手段の要旨は、請求項３に記載の排ガス処理方法において、前記第１段処理排ガスに前記低ＣＯ含有排ガスを混入した混合排ガスの温度が１２０℃を上回った場合には前記低ＣＯ含有排ガスの混入量を増量する一方、前記混合排ガスの温度が１２０℃を下回った場合には前記低ＣＯ含有排ガスの混入量を減量することを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係る排ガス処理方法が採用した手段の要旨は、請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の排ガス処理方法において、前記ヒータは、電気ヒータ、スチームヒータ、加熱油ヒータ、加熱ガスヒータのうちの何れかであることを特徴とするものである。

本発明の請求項１または２に係る排ガス処理方法の場合には、触媒筒に収納されたＰｄ触媒層の温度が、このＰｄ触媒層内に設けたヒータによる加熱により１２０℃以上になると、触媒筒のガス入口へのＣＯ含有排ガスの供給が開始される。従って、本発明の請求項１または２に係る排ガス処理方法によれば、触媒筒に供給されたＣＯ含有排ガスは１２０℃以上の温度に加熱されたＰｄ触媒層によって加熱されて酸化反応（燃焼）を開始する。
そして、ＣＯの酸化反応（燃焼）が継続されると共に、ＣＯの燃焼によりＰｄ触媒層が加熱されるため、以後Ｐｄ触媒層をヒータにより加熱しなくても、ＣＯ含有排ガスを酸化反応させてＣＯ含有排ガス中ＣＯをＣＯ_２に転化させることができると共に、ヒータに供給する熱エネルギー源を低減することができる。

本発明の請求項２に係る排ガス処理方法では、ガス出口から排出される処理排ガスの温度と、前記ガス入口に供給されるＣＯ含有排ガスの温度との温度差ΔＴが１２０℃を下回った場合に、ヒータによってＰｄ触媒層が加熱される。従って、本発明の請求項２に係る排ガス処理方法によれば、ＣＯの濃度が低く燃焼エネルギーが少ないＣＯ含有排ガスであっても、ＣＯを酸化反応（燃焼）させてＣＯ_２に転化させることができる。

本発明の請求項３または４に係る排ガス処理方法によれば、第１段触媒筒の第１段Ｐｄ触媒層の温度が、前記第１段Ｐｄ触媒層内に設けたヒータによる加熱により１２０℃以上になると、第１段触媒筒のガス入口へのＣＯ含有排ガスの供給が開始される。そして、第１段触媒筒のガス出口から排出される第１段処理排ガスに、前記ＣＯ含有排ガスよりも低濃度の一酸化炭素を含む低ＣＯ含有排ガスが混入されて第２段触媒筒のガス入口に供給される。

従って、本発明の請求項３または４に係る排ガス処理方法によれば、第１段触媒筒に供給されたＣＯ含有排ガスは１２０℃以上の温度に加熱された第１段Ｐｄ触媒層により加熱されて酸化反応（燃焼）を開始する。そして、自身の燃焼により酸化反応（燃焼）が継続されると共に、第１段Ｐｄ触媒層を加熱するため、以後第１段Ｐｄ触媒層をヒータにより加熱しなくても、ＣＯ含有排ガスを酸化反応させてＣＯ含有排ガス中ＣＯをＣＯ_２に転化させることができる。また、第２段触媒筒の第２段Ｐｄ触媒層は、第１段触媒筒から排出された第１段処理排ガスにより加熱されるので、第２段Ｐｄ触媒層により第１段処理排ガスに混入された燃焼エネルギーが少ない低ＣＯ含有排ガス中のＣＯも酸化反応（燃焼）させてＣＯ_２に転化させることができると共に、ヒータに供給する熱エネルギー源を低減することができる。

本発明の請求項４に係る排ガス処理方法では、第１段処理排ガスに低ＣＯ含有排ガスを混入した混合排ガスの温度が１２０℃を上回った場合には低ＣＯ含有排ガスの混入量が増量される一方、混合排ガスの温度が１２０℃を下回った場合には低ＣＯ含有排ガスの混入量が減量される。従って、本発明の請求項４に係る排ガス処理方法によれば、混合ガス中の低ＣＯ含有排ガスの温度が１２０℃以上に保持されるため、第１段処理排ガスの温度により、低ＣＯ含有排ガスのＣＯを効果的に酸化反応させてＣＯ含有排ガス中ＣＯをＣＯ_２に転化させることができる。また、第１段処理排ガスの熱の有効利用により低ＣＯ含有排ガスを処理することができるので、上記請求項１または２に係る排ガス処理方法の場合と同等のエネルギー消費量で、より大量のＣＯ含有排ガスを処理することができる。

本発明の請求項５に係る排ガス処理方法によれば、電気ヒータ、スチームヒータ、加熱油ヒータ、加熱ガスヒータのうちの何れかのヒータによって、触媒筒に収容されてなるＰｄ触媒層、第１段触媒筒に収納されてなる第１段Ｐｄ触媒層が加熱される。

以下、本発明の排ガス処理方法を実施する実施の形態１に係る排ガス処理設備を、その模式的系統図の図１を参照しながら説明する。

図１に示す符号１は、本発明の排ガス処理方法を実施する実施の形態１に係る排ガス処理設備であって、この排ガス処理設備１はＰｄ触媒層４が収納されてなる触媒筒３を備えている。前記触媒筒３の一端側にガス入口３ａが設けられると共に、この触媒筒３の他端側にガス出口３ｂが設けられている。前記ガス入口３ａにはＣＯ含有排ガスを排出する図示しない排ガス排出源から排ガス供給管２が連通し、また前記ガス出口３ｂには処理排ガスを排出するための処理排ガス排出管６の一端側が接続されると共に、その他端側が図示しない煙突に連通している。

なお、前記Ｐｄ触媒層４を構成するＰｄ触媒は、例えば粒径が３ｍｍのセラミック担体に担持されてなる構成のものである。また、前記ＣＯ含有排ガスに含まれている種々のダストは、サイクロン、スクラバー、バグフィルターなどの集じん装置によって除去されてなるものである。

前記触媒筒３のガス入口３ａの近傍位置の内側であって、かつ前記Ｐｄ触媒層４内に電気ヒータ５が設けられている。この電気ヒータ５は、スイッチ５ｂが介装された回路を介して電源５ａと接続されており、前記スイッチ５ｂの制御によって、前記Ｐｄ触媒層４が１２０℃以上の温度に加熱されるように構成されている。そして、前記処理排ガス排出管６に設けたガス出口温度計９で測定されるガス出口温度Ｔｏと、前記排ガス供給管２に設けたガス入口温度計７で計測されるガス入口温度Ｔｉとの温度差ΔＴ（Ｔｏ−Ｔｉ）が１２０℃を下回った場合に、前記スイッチ５ｂがＯＮされるように構成されている。

また、前記触媒筒３には前記Ｐｄ触媒層４の触媒層温度Ｔｄを測定すると共に、測定した触媒層温度Ｔｄの温度信号を、前記触媒筒３のガス入口３ａへのＣＯ含有排ガスの供給を開始させる図示しないコントローラに送信するＰｄ触媒層温度計８が設けられている。
なお、前記Ｐｄ触媒層４は１５０℃以上の温度に加熱するのがより好ましく、また前記温度差ΔＴは１５０℃を下回った場合に、前記スイッチ５ｂがＯＮされるようにするのがより好ましい。

以下、本発明の排ガス処理方法を実施する実施の形態１に係る排ガス処理設備１の作用態様を説明する。即ち、この排ガス処理設備１を用いてＣＯ含有排ガスを処理するに際しては、先ず前記電気ヒータ５により前記Ｐｄ触媒層４の加熱が開始される。そして、Ｐｄ触媒層温度計８からＰｄ触媒層４の温度Ｔｄの温度信号を受信するコントローラにより、Ｐｄ触媒層４の温度Ｔｄが１２０℃以上になったと判断されると、図示しない前記コントローラによる制御により図示しない排ガス排出源から、触媒筒３のガス入口３ａに連通する排ガス供給管２へのダストが除去されたＣＯ含有排ガスの供給が開始される。

前記ガス入口３ａから触媒筒３に供給されたＣＯ含有排ガスは１２０℃以上の温度に加熱されたＰｄ触媒層４によって加熱されて酸化反応（燃焼）を開始する。そして、ＣＯの酸化反応（燃焼）が継続されると共に、ＣＯの燃焼によりＰｄ触媒層４が加熱されるため、以後このＰｄ触媒層４を電気ヒータ５により加熱しなくても、ＣＯ含有排ガスを酸化反応させてＣＯ含有排ガス中ＣＯをＣＯ_２に転化することができると共に、電気ヒータ５に供給する熱エネルギー源を低減することができる。

また、本発明の実施の形態１に係る排ガス処理設備１の場合には、ガス出口３ｂから排出される処理排ガスの温度Ｔｏと、前記ガス入口３ａに供給されるＣＯ含有排ガスの温度Ｔｉとの温度差ΔＴ（Ｔｏ−Ｔｉ）が１２０℃を下回った場合に、電気ヒータ５によってＰｄ触媒層４が加熱される。従って、本発明の実施の形態１に係る排ガス処理設備１によれば、途中からＣＯの濃度が低く燃焼エネルギーが少ない低ＣＯ含有排ガスが供給されても、この低ＣＯ含有排ガスを確実に酸化反応（燃焼）させてＣＯをＣＯ_２に転化させることができる。

即ち、本発明の実施の形態１に係る排ガス処理設備１では、ＣＯ含有排ガスの処理開始時、処理排ガスの温度ＴｏとＣＯ含有排ガスの温度Ｔｉとの温度差ΔＴが１２０℃を下回った場合のみ、電気ヒータ５に電力が供給されることによりＰｄ触媒層４が加熱される。
一方、このような場合以外は、ＣＯの酸化により発生する熱エネルギーが活用され、電気ヒータ５に対して電力を供給する必要がない。従って、本発明の実施の形態１に係る排ガス処理設備１によれば、従来例に係る排ガス処理設備のように、排ガスを２００℃以上の温度に予熱する必要がないからランニングコストに関して有利になり、また処理排ガスの温度も低温であるため排気設備のイニシャルコストも安価になるから、より低コストでＣＯ含有排ガスを処理することができる。

以下、本発明の他の排ガス処理方法を実施する実施の形態２に係る排ガス処理設備を、その模式的系統図の図２を参照しながら説明する。

図に示す符号１′は、本発明の他の排ガス処理方法を実施する実施の形態２に係る排ガス処理設備であって、この排ガス処理設備１′は第１段Ｐｄ触媒層４が収納されてなる第１段触媒筒３を備えている。この第１段触媒筒３の一端側にガス入口３ａが設けられると共に、他端側にガス出口３ｂが設けられている。そして、前記ガス入口３ａにはＣＯ含有排ガスを排出する図示しない排ガス排出源から排ガス供給管２が連通し、また前記ガス出口３ｂには第１段処理排ガスを排出するための第１段処理排ガス排出管６の一端側が接続されている。

前記第１段触媒筒３のガス入口３ａの近傍位置の内側であって、かつ前記第１段Ｐｄ触媒層４内に電気ヒータ５が設けられている。この電気ヒータ５には、スイッチ５ｂの制御により電源５ａから電力が入力され、前記第１段Ｐｄ触媒層４が１２０℃以上の温度に加熱されるように構成されている。より具体的には、前記第１段触媒筒３に設けた第１段Ｐｄ触媒層温度計８で測定される第１段触媒層４の触媒層温度Ｔｄが１２０℃以上なった場合に、電気ヒータ５に電力を供給するためにＯＮされたスイッチ５ｂがＯＦＦ制御されるように構成されている。また、前記触媒層温度Ｔｄの温度信号は、前記第１段Ｐｄ触媒層温度計８から前記第１段触媒筒３のガス入口３ａへの、ＣＯ濃度５％以上のＣＯ含有排ガスの供給を開始させるコントローラ１５に送信されるようになっている。なお、前記第１段触媒層４の触媒層温度Ｔｄは１５０℃以上にするのがより好ましい。

前記第１段処理排ガス排出管６の他端側は、第２段Ｐｄ触媒層１１が収納されてなる第２段触媒筒１０のガス入口１０ａに連通している。そして、この第２段触媒筒１０のガス出口１０ｂには第２段処理排ガスを排出するための第２段処理排ガス排出管１２の一端側が接続されると共に、その他端側が図示しない煙突に連通している。さらに、前記第１段処理排ガス排出管６の前記第１段触媒筒３のガス出口３ｂとガス出口温度計９との間に、前記第１段触媒筒３のガス入口３ａに供給されるＣＯ含有ガスよりも低濃度、つまりＣＯ濃度５％未満の低ＣＯ含有排ガスを供給する、後述する低ＣＯ含有排ガス排出管１３が連通している。

前記低ＣＯ含有排ガス排出管１３には流量制御弁１４が介装されており、この流量制御弁１４の弁開度は、前記コントローラ１５からの指令により制御されるように構成されている。より詳しくは、前記ガス出口温度計９で計測され、前記第１段触媒筒３から排出される第１段処理排ガスに前記低ＣＯ含有排ガス排出管１３から流入する低ＣＯ含有排ガスを混入した混合排ガスの温度Ｔｏが１２０℃を上回った場合には、前記コントローラ１５からの指令により流量制御弁１４の弁開度が拡げられ、低ＣＯ含有排ガスが増量される。
また、低ＣＯ含有排ガスを混入した混合排ガスの温度Ｔｏが１２０℃を下回った場合には、前記コントローラ１５からの指令により流量制御弁１４の弁開度が狭められ、低ＣＯ含有排ガスが減量されるようになっている。なお、混合排ガスの温度Ｔｏが１５０℃を上回った場合に低ＣＯ含有排ガスを増量し、また混合排ガスの温度Ｔｏが１５０℃を下回った場合に低ＣＯ含有排ガスを減量するのがより好ましい。

端的にいえば、この実施の形態２に係る排ガス処理設備１′は、ＣＯ濃度５％以上のＣＯ含有排ガスを処理する、上記実施の形態１に係る排ガス処理設備１と同等の構成になるＣＯ含有排ガス処理系１ａ′を備えている。さらに、前記ＣＯ含有排ガス処理系の第１段触媒筒３から排出される第１段処理ガスの温度を活用してＣＯ濃度５％未満の低ＣＯ含有排ガスを処理する、第２段触媒筒を含む低ＣＯ含有排ガス処理系１ｂ′を備えた構成になるものである。

以下、本発明の他の排ガス処理方法を実施する実施の形態２に係る排ガス処理設備１′の作用態様を説明する。即ち、この排ガス処理設備１′を用いてＣＯ含有排ガスを処理するに際しては、前記電気ヒータ５によって前記第１段Ｐｄ触媒層４の加熱が開始される。
そして、第１段Ｐｄ触媒層温度計８からＰｄ触媒層４の温度Ｔｄの温度信号を受信するコントローラ１５により、第１段Ｐｄ触媒層４の温度Ｔｄが１２０℃以上になったと判断されると、前記コントローラ１５による制御により図示しない排ガス排出源から、第１段触媒筒３のガス入口３ａに連通する排ガス供給管２へのダストが除去された、ＣＯ濃度５％以上のＣＯ含有排ガスの供給が開始される。

前記ガス入口３ａから第１段触媒筒３に供給されたＣＯ含有排ガスは、１２０℃以上の温度に加熱された第１段Ｐｄ触媒層４によって加熱されて酸化反応（燃焼）を開始する。
そして、ＣＯの酸化反応（燃焼）が継続されると共に、ＣＯの燃焼により第１段Ｐｄ触媒層４が加熱されるため、以後この第１段Ｐｄ触媒層４を電気ヒータ５により加熱しなくても、ＣＯ含有排ガスを酸化反応させてＣＯ含有排ガス中ＣＯをＣＯ_２に転化することができると共に、電気ヒータ５に供給する熱エネルギー源を低減することができる。

前記第１段触媒筒３のガス出口３ｂから第１段処理排ガス排出管６に第１段処理排ガスが排出されると共に、第１段処理排ガス排出管６に前記低ＣＯ含有排ガス供給管１３から前記ＣＯ含有排ガスのＣＯ濃度よりも低濃度のＣＯを含有する低ＣＯ含有排ガスが供給される。この低ＣＯ含有排ガスはＣＯの燃焼により高温になった第１段処理排ガスとの混合により加熱され、そして第１段処理排ガスと低ＣＯ含有排ガスとからなる混合排ガスとして第２段触媒筒１０に供給される。従って、前記混合排ガスは第２段Ｐｄ触媒層１１によって酸化反応（燃焼）を開始し、第２段処理排ガスとして第２段処理排ガス排出管１２から排出される。

このような混合排ガスの処理中において、本実施の形態２に係る排ガス処理設備１′では、前記第１段処理排ガス排出管６を流れる混合排ガスの温度Ｔｏが１２０℃を上回った場合には、前記コントローラ１５の指令により前記流量制御弁１４の弁開度が拡げられ、第１段処理排ガス排出管６への低ＣＯ含有排ガスの供給量が増量される。また、混合排ガスの温度Ｔｏが１２０℃を下回った場合には、前記コントローラ１５の指令により前記流量制御弁１４の弁開度が狭められ、第１段処理排ガス排出管６への低ＣＯ含有排ガスの供給量が減量される。従って、混合排ガスの増量、減量の如何を問わず、低ＣＯ含有排ガス中のＣＯの酸化反応（燃焼）が継続されるため、ＣＯのＣＯ_２転化率が低下するようなことがない。

ところで、この排ガス処理設備１′の場合は、上記のとおり、前記第１段触媒筒３のガス入口３ａにＣＯ濃度５％以上のＣＯ含有排ガスが供給される。従って、ＣＯのＣＯ_２転化により多量の熱エネルギーが発生し、上記実施の形態１に係る排ガス処理設備のように、処理排ガスの温度Ｔｏと、ＣＯ含有排ガスの温度Ｔｉとの温度差ΔＴが１２０℃を下回るようなことがないので、排ガス処理設備１′の稼動中においては第１段Ｐｄ触媒層４を電気ヒータ５により加熱する必要がない。

本実施の形態２に係る排ガス処理設備１′によれば、従来例に係る排ガス処理設備のように、排ガスを２００℃以上の温度に予熱する必要がないからランニングコストに関して有利になり、また処理排ガスの温度も低温であるため排気設備のイニシャルコストも安価になるから、より低コストでＣＯ含有排ガスを処理することができる。さらに、上記実施の形１に係る排ガス処理設備１と同等の所要電力で、ＣＯ濃度５％以上のＣＯ含有排ガスとＣＯ濃度５％未満のＣＯ含有排ガスとを並行して処理、つまりより大量のＣＯ含有排ガスを処理することができるので、ＣＯ含有排ガスの処理量、ランニングコストに関して上記実施の形態１に係る排ガス処理設備１よりも優れている。

なお、第１段処理排ガス排出管６に設けられてなるガス出口温度計９で測定されるガス出口温度Ｔｏと、排ガス供給管２に設けられてなるガス入口温度計７で測定されるガス入口温度Ｔｉとの温度差ΔＴに基づく電気ヒータ５のＯＮ−ＯＦＦ制御は、低ＣＯ含有排ガス供給管１３から低ＣＯ含有排ガスを供給せず、排ガス供給管２からだけＣＯ含有ガスを供給する場合、つまり上記実施の形態１の場合と同等の使い方をする場合に活用される。

ところで、上記実施の形態１に係る排ガス処理設備１または１′の場合においては、Ｐｄ触媒層や第１段触媒層を加熱するヒータが電気ヒータである場合を例として説明した。
しかしながら、例えばスチームヒータ、加熱油ヒータ、加熱ガスヒータでもよいので、電気ヒータに限定されるものではない。なお、スチームヒータの場合、例えば０．５ＭＰａ（５ｋｇｆ／ｃｍ^２）程度の飽和蒸気を供給し、ドレーン出口に設けた温調トラップにより、ドレーン排出温度を１２０〜１５０℃に調節するようにすればよい。

本発明の排ガス処理方法を実施する実施の形態１に係る排ガス処理設備の模式的系統図である。 本発明の他の排ガス処理方法を実施する実施の形態２に係る排ガス処理設備の模式的系統図である。 Ｐｄ触媒の反応特性確認試験装置の模式的構成説明図である。 Ｐｄ触媒の触媒反応開始温度、触媒反応継続温度とＣＯ含有排ガスのＣＯ濃度との関係説明図である。

符号の説明

１，１′…排ガス処理設備，１ａ′…ＣＯ含有排ガス処理系，１ｂ′…低ＣＯ含有排ガス処理系
２…排ガス供給管
３…触媒筒または第１段触媒筒，３ａ…ガス入口，３ｂ…ガス出口
４…Ｐｄ触媒層または第１段Ｐｄ触媒層
５…電気ヒータ，５ａ…電源，５ｂ…スイッチ
６…処理排ガス排出管または第１段処理排ガス排出管
７…ガス入口温度計
８…Ｐｄ触媒層温度計または第１段Ｐｄ触媒層温度計
９…ガス出口温度計
１０…第２段触媒筒，１０ａ…ガス入口，１０ｂ…ガス出口
１１…第２段Ｐｄ触媒層
１２…第２段処理排ガス排出管
１３…低ＣＯ含有排ガス供給管
１４…流量調整弁
１５…コントローラ
Ｔｏ…ガス出口温度，Ｔｉ…ガス入口温度，Ｔｄ…触媒層温度

Claims (5)

1. Ｐｄ触媒層が収納されてなる触媒筒のガス入口に一酸化炭素を含むＣＯ含有排ガスを供給し、前記Ｐｄ触媒層を通過させると共に前記触媒筒のガス出口から処理排ガスを排出する排ガス処理方法において、前記Ｐｄ触媒層を、このＰｄ触媒層内に設けたヒータにより１２０℃以上の温度に加熱した後に、前記ガス入口へのＣＯ含有排ガスの供給を開始することを特徴とする排ガス処理方法。
2. 前記ガス出口から排出される処理排ガスの温度と、前記ガス入口に供給されるＣＯ含有排ガスの温度との温度差ΔＴが１２０℃を下回った場合に、前記ヒータにより前記Ｐｄ触媒層を加熱することを特徴とする請求項１に記載の排ガス処理方法。
3. 第１段Ｐｄ触媒層が収納されてなる第１段触媒筒のガス入口に一酸化炭素を含むＣＯ含有排ガスを供給し、前記第１段Ｐｄ触媒層を通過させると共に、前記第１段触媒筒のガス出口から第１段処理排ガスを排出し、第２段Ｐｄ触媒層が収納されてなる第２段触媒筒のガス入口に前記第１段処理排ガスを供給し、前記第２段Ｐｄ触媒層を通過させると共に、前記第２段触媒筒のガス出口から第２段処理ガスを排出する排ガス処理方法において、前記第１段触媒筒の第１段Ｐｄ触媒層を、前記第１段Ｐｄ触媒層内に設けたヒータにより１２０℃以上の温度に加熱した後に、前記第１段触媒筒のガス入口へのＣＯ含有排ガスの供給を開始し、前記第１段触媒筒のガス出口から排出されると共に前記第２段触媒筒のガス入口に供給される第１段処理排ガスに、前記ＣＯ含有排ガスよりも低濃度の一酸化炭素を含む低ＣＯ含有排ガスを混入することを特徴とする排ガス処理方法。
4. 前記第１段処理排ガスに前記低ＣＯ含有排ガスを混入した混合排ガスの温度が１２０℃を上回った場合には前記低ＣＯ含有排ガスの混入量を増量する一方、前記混合排ガスの温度が１２０℃を下回った場合には前記低ＣＯ含有排ガスの混入量を減量することを特徴とする請求項３に記載の排ガス処理方法。
5. 前記ヒータは、電気ヒータ、スチームヒータ、加熱油ヒータ、加熱ガスヒータのうちの何れかであることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の排ガス処理方法。

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