JP2011038666A - 燃焼式排ガス処理装置 - Google Patents
燃焼式排ガス処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011038666A JP2011038666A JP2009184636A JP2009184636A JP2011038666A JP 2011038666 A JP2011038666 A JP 2011038666A JP 2009184636 A JP2009184636 A JP 2009184636A JP 2009184636 A JP2009184636 A JP 2009184636A JP 2011038666 A JP2011038666 A JP 2011038666A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- exhaust gas
- scraper
- air
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 297
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 260
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 133
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 119
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 116
- 238000007790 scraping Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 149
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 102
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 102
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 102
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 abstract 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 14
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 8
- 101100023111 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) mfc1 gene Proteins 0.000 description 6
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 6
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 5
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000011226 reinforced ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000001784 detoxification Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 108010063955 thrombin receptor peptide (42-47) Proteins 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
- F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
- F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
- F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/32—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor the waste being subjected to a whirling movement, e.g. cyclonic incinerators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J1/00—Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
- F23J1/06—Mechanically-operated devices, e.g. clinker pushers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2202/00—Combustion
- F23G2202/10—Combustion in two or more stages
- F23G2202/101—Combustion in two or more stages with controlled oxidant supply
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Air Supply (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
【解決手段】排ガスを燃焼分解して処理する燃焼処理室1と、燃料ガスと支燃ガスを予め混合した混合気を供給して火炎を燃焼処理室1内に形成するメインバーナMBと、燃焼処理室1の内壁に付着した固形物を掻き取るスクレーパ30を備えた燃焼式排ガス処理装置において、排ガスを燃焼分解して処理する処理中であってスクレーパ30の非動作時には、混合気を燃焼範囲内に調整してメインバーナMBに供給し、排ガスを燃焼分解して処理する処理中であってスクレーパ30の掻き取り動作時には、混合気を燃焼範囲外に調整してメインバーナMBに供給するようにした。
【選択図】図1
Description
SiH4+2O2 → SiO2+2H2O
生成されたシリカ(SiO2)は粉末状で燃焼処理室の内壁に付着して次第に堆積していく。そのため、燃焼処理室内に付着、堆積したシリカを含む粉体固形物を定期的に除去する必要があり、排ガス処理装置には固形物を燃焼処理室の壁面から掻き取って除去するためのスクレーパが設置されている。
この種のスクレーパを備えた排ガス処理装置は、例えば、特開2006−275307号公報、特開平11−193916号公報などに記載されている。
また、本発明は、燃焼処理室の内壁に付着する固形物を掻き取るスクレーパを排ガスの燃焼処理中に駆動して、スクレーパがメインバーナ部を横切っても、メインバーナ配管に逆火が起こることがない燃焼式排ガス処理装置を提供することを第2の目的とする。
燃料ガスと支燃ガスの混合気は、燃料ガスの濃度が薄すぎても濃すぎても燃焼できなくなる。燃焼できる混合気に含まれる燃料ガスの濃度の限界を燃焼限界という。燃料ガスの濃度の薄い方の燃焼限界を下限界、濃い方の燃焼限界を上限界といい、燃料ガスの濃度がこの下限界と上限界の範囲にあるとき燃料ガスは燃焼し、この濃度範囲を燃焼範囲という。この燃焼範囲に含まれない範囲を燃焼範囲外という。
本発明によれば、支燃ガス中の酸素成分比を100%又はその近傍、すなわち、支燃ガスを酸素とし、支燃ガスとある一定量の燃料ガスとの流量混合比を燃焼範囲内に設定する。ここで、支燃ガス中の酸素成分比を21%、すなわち支燃ガスを空気とすることにより、燃料ガスと支燃ガスの流量混合比を変えずに混合気を燃焼範囲外に調整することができる。
前記支燃ガスを酸素とすることにより、前記混合気を燃焼範囲内に調整することができる。また、前記支燃ガスを空気とすることにより、前記混合気を燃焼範囲外に調整することができる。
本発明によれば、始動用のパイロットバーナの燃料供給系路にエジェクタ機構を設置してパイロットバーナから吹き出す燃料の圧力を高めることにより、パイロットバーナ火炎が圧力変動の影響を受けにくくなり、パイロットバーナ火炎を安定させることができる。したがって、スクレーパの動作中に、燃焼処理室内で失火が起こることを防止することができる。
本発明によれば、排ガスを燃焼分解して処理する処理中であってスクレーパの非動作時には、メインバーナから燃料と酸素とを燃焼処理室に供給して火炎を形成する。排ガスはメインバーナの火炎により燃焼する。排ガスを燃焼分解して処理する処理中であってスクレーパの掻き取り動作時には、メインバーナに燃料と空気とを燃焼処理室に供給する。メインバーナから吹き出した燃料は、メインバーナから吹き出した空気および別途供給された支燃ガスと混合して燃焼し、火炎を形成する。排ガスはこの火炎により燃焼する。
本発明によれば、前記排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって前記スクレーパの掻き取り動作時には、メインバーナとは異なる場所から酸素を燃焼処理室に供給することにより、メインバーナから吹き出した燃料は、メインバーナとは異なる場所から供給された酸素と混合して燃焼し、火炎を形成する。排ガスはこの火炎により燃焼する。
前記スクレーパは、非動作時に、前記バーナ部の天板部に隣接した待機位置に退避している。
本発明の好ましい態様は、前記バーナ部の下方に位置して排ガスを燃焼分解して処理する燃焼室の内壁に付着した固形物を掻き取る第2のスクレーパを備えることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記第2のスクレーパは、非動作時に、前記燃焼室の下方にあって排ガスを冷却する冷却部の待機位置に退避していることを特徴とする。
(1)排ガスを燃焼分解して処理している間に、燃焼処理室の内壁に付着した固形物を掻き取るスクレーパを動作させて燃焼処理室の内壁から固形物を除去することにより、装置の長時間の連続運転が可能となる。
(2)排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって燃焼処理室の内壁に付着した固形物を掻き取るスクレーパの動作時に、燃料ガスと支燃ガスを予め混合した混合気を燃焼範囲外に調整してメインバーナに供給することにより、メインバーナおよびメインバーナ配管への逆火を防止することができる。
(3)排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって燃焼処理室の内壁に付着した固形物を掻き取るスクレーパの動作時に、始動用のパイロットバーナに点火して燃焼処理室内に種火を供給することにより、スクレーパ動作中における燃焼処理室内の失火を防止することができる。
(4)始動用のパイロットバーナの燃料供給系路にエジェクタ機構を設置してパイロットバーナから吹き出す燃料の圧力を高めることにより、パイロットバーナ火炎が圧力変動の影響を受けにくくなり、パイロットバーナ火炎を安定させることができる。したがって、スクレーパの動作中に、燃焼処理室内で失火が起こることを防止することができる。
図1は、本発明の燃焼式排ガス処理装置の燃焼処理室の構成例を示す模式的断面図である。燃焼処理室1は、全体として円筒状の容器として構成され、上部のバーナ部2と、下部の燃焼室3とから構成されている。なお、図1においては、燃焼室3の下方にある冷却部などは図示を省略している。
先ず、燃料ガス(燃料)と支燃ガス(たとえば酸素)との混合気は、混合気室20内に導かれて保持され、円筒体11に形成された複数のノズル16からなるメインバーナMBから空間Sに向けて旋回流を作り出すように吹き出される。そして、パイロットバーナPBにより点火されると、円筒体11の内周面に火炎の旋回流(旋回炎)を形成する。
ここで、混合気は旋回炎を形成するが、旋回炎は広い当量比の範囲にわたって安定して燃焼できる特徴を有している。すなわち、旋回炎は強く旋回しているため、火炎相互に熱とラジカルを供給し合い、保炎性が高くなる。そのため、通常であれば、未燃ガスを発生したり消炎するような小さな当量比においても、未燃ガスが発生することなく、また、当量比1付近においても、振動燃焼を誘発することなく安定して燃焼させることができる。
空気ノズル15から噴出する空気に含まれる酸素を与え、2次酸化炎を形成する。この酸化炎により排ガスを酸化分解する。
バーナ部2におけるスクレーパ30の動作時に、メインバーナMBに供給する燃料ガスと支燃ガスの混合気を燃焼範囲外に調整する。
燃料ガスと支燃ガスの混合気は、燃料ガスの濃度が薄すぎても濃すぎても燃焼できなくなる。燃焼できる混合気に含まれる燃料ガスの濃度の限界を燃焼限界という。燃料ガスの濃度の薄い方の燃焼限界を下限界、濃い方の燃焼限界を上限界といい、燃料ガスの濃度がこの下限界と上限界の範囲にあるとき燃料ガスは燃焼し、この濃度範囲を燃焼範囲という。この燃焼範囲に含まれない範囲を燃焼範囲外という。
1)混合気の着火性が良好であること
燃焼範囲外にある燃料ガスと支燃ガスの混合気をメインバーナMBから吹き出した後に混合気が直ちに着火する必要がある。すなわち、混合気の着火性が良好である必要がある。
2)混合気が完全燃焼するための十分な酸素を供給すること
燃焼範囲外にある混合気には、酸素が不足しているため、混合気をメインバーナMBから吹き出した後に混合気が完全燃焼するように酸素を補う必要がある。
3)火炎保持性が通常運転時と同等であること
混合気がメインバーナMBから吹き出して形成された火炎の火炎保持性が通常運転時(スクレーパを動作させていない通常の排ガス処理時)と同等であることが必要である。
(1)処理される排ガスが燃焼し難いガス(CF4,C2F6等のPFCガス)の場合
i)通常運転時(スクレーパを動作させていない通常の排ガス処理時)には、燃料ガスと酸素とを予混合した混合気をメインバーナMBからバーナ部2内に供給する。混合気は燃焼範囲内にある。そして、空気ノズル15からは空気をバーナ部2内に供給して旋回流を形成する。
ii)スクレーパ動作中は、燃料ガスと空気とを予混合した混合気をメインバーナMBからバーナ部2内に供給する。この場合、混合気は燃焼範囲外にあるため、不足する酸素(O2)は旋回流を形成するための空気ノズル15から供給する。すなわち、メインバーナMBおよびメインバーナ配管内にある混合気を燃焼範囲外とすることにより、メインバーナMBおよびメインバーナ配管内への逆火を防止する。そして、混合気の着火性、火炎保持性を確保するとともに排ガスの処理性能を下げないために、不足する酸素を補うために空気ノズル15に酸素を別途供給して空気ノズル15から酸素をバーナ部2内に供給する。この場合、空気ノズル15から空気もバーナ部2内に供給して旋回流を形成する。このように、不足する酸素を補充することにより、通常運転時とスクレーパ動作中とにおいて、全体として燃焼処理室1に供給する排ガス、燃料ガス、酸素、空気の流量比率は、変えないようにする。
i)通常運転時(スクレーパを動作させていない通常の排ガス処理時)には、燃料ガスと酸素とを予混合した混合気をメインバーナMBからバーナ部2内に供給する。混合気は燃焼範囲内にある。そして、空気ノズル15からは空気をバーナ部2内に供給して旋回流を形成する。
ii)スクレーパ動作中は、燃料ガスと空気とを予混合した混合気をメインバーナMBからバーナ部2内に供給する。この場合、混合気は燃焼範囲外にあるが、排ガスが燃焼し易いガスであるため、空気ノズル15から酸素を補充する必要がなく、空気ノズル15からは、通常運転時と同様に、空気をバーナ部2内に供給して旋回流を形成する。メインバーナMBから吹き出した混合気は、空気ノズル15から供給された空気と混合して燃焼範囲内となって燃焼する。
図2に示すように、バーナ部2の混合気室20は混合気供給管26によってエジェクタ(予混合器)50に接続されている。そして、エジェクタ50には、燃料ガス供給ラインL1と酸素供給ラインL2とが接続されている。燃料ガス供給ラインL1には、エジェクタ50から上流側に向かって開閉弁V11、マスフローコントローラMFC1、圧力調整弁V12が順次設置されており、燃料ガス供給ラインL1の上流端は燃料ガス供給源(燃料供給源)に接続されている。酸素供給ラインL2には、エジェクタ50から上流側に向かって開閉弁V21、マスフローコントローラMFC2、開閉弁V22、圧力調整弁V23が順次設置されており、酸素供給ラインL2の上流端は酸素供給源に接続されている。
(1)処理される排ガスが燃焼し難いガスの場合
i)通常運転時(スクレーパを動作させていない通常の排ガス処理時)には、燃料ガス供給源から燃料ガスを燃料ガス供給ラインL1を介してエジェクタ50に供給し、酸素供給源から酸素を酸素供給ラインL2を介してエジェクタ50に供給する。このとき、マスフローコントローラMFC1により燃料ガスの質量流量が正確に制御され、所望の流量の燃料ガスをエジェクタ50に供給することができる。また、マスフローコントローラMFC2により酸素の質量流量が正確に制御され、所望の流量の酸素をエジェクタ50に供給することができる。エジェクタ50により、燃料ガスと酸素とを予混合し、混合気を混合気供給管26を介して混合気室20に供給し、メインバーナMBからバーナ部2内に混合気を吹き出す。混合気は燃焼範囲内にあるため、メインバーナMBから吹き出されるときに燃焼して火炎の旋回流(旋回炎)を形成する。空気ノズル15から噴射された空気も旋回しているため、この空気流がメインバーナMBの火炎と混合して火炎の旋回流を一層加速して強い旋回炎を形成する。
一方、処理すべき排ガスG1は排ガス導入管14からバーナ部2内に供給され、混合気の旋回炎と混合して燃焼する。バーナ部2内で形成された火炎の旋回流(旋回炎)は、燃焼室3内でも保持され、バーナ部2内で燃焼しきれなかった排ガスを予備的または補助的に燃焼させる。
一方、処理すべき排ガスG1は排ガス導入管14からバーナ部2内に供給され、混合気の旋回炎と混合して燃焼する。バーナ部2内で形成された火炎の旋回流(旋回炎)は、燃焼室3内でも保持され、バーナ部2内で燃焼しきれなかった排ガスを予備的または補助的に燃焼させる。
i)通常運転時(スクレーパを動作させていない通常の排ガス処理時)には、燃料ガス供給源から燃料ガスを燃料ガス供給ラインL1を介してエジェクタ50に供給し、酸素供給源から酸素を酸素供給ラインL2を介してエジェクタ50に供給する。このとき、マスフローコントローラMFC1により燃料ガスの質量流量が正確に制御され、所望の流量の燃料ガスをエジェクタ50に供給することができる。また、マスフローコントローラMFC2により酸素の質量流量が正確に制御され、所望の流量の酸素をエジェクタ50に供給することができる。エジェクタ50により、燃料ガスと酸素とを予混合し、混合気を混合気供給管26を介して混合気室20に供給し、メインバーナMBからバーナ部2内に混合気を吹き出す。混合気は燃焼範囲内にあるため、メインバーナMBから吹き出されるときに燃焼して火炎の旋回流(旋回炎)を形成する。空気ノズル15から噴射された空気も旋回しているため、この空気流がメインバーナMBの火炎と混合して火炎の旋回流を一層加速して強い旋回炎を形成する。
一方、処理すべき排ガスG1は排ガス導入管14からバーナ部2内に供給され、混合気の旋回炎と混合して燃焼する。バーナ部2内で形成された火炎の旋回流(旋回炎)は、燃焼室3内でも保持され、バーナ部2内で燃焼しきれなかった排ガスを予備的または補助的に燃焼させる。
一方、処理すべき排ガスG1は排ガス導入管14からバーナ部2内に供給され、混合気の旋回炎と混合して燃焼する。バーナ部2内で形成された火炎の旋回流(旋回炎)は、燃焼室3内でも保持され、バーナ部2内で燃焼しきれなかった排ガスを予備的または補助的に燃焼させる。スクレーパ40の動作は(1)で説明したとおりである。
なお、排ガス処理装置の始動時にパイロットバーナPBを点火することは、従来の排ガス処理装置と同様である。
本発明者らは、種々の実験を行うとともに実験結果の解析を進めた結果、パイロットバーナPBには、燃料ガス供給源の供給圧(例えば、2.8kPa)のみにより燃料が供給されるため、パイロットバーナ火炎はバーナ以降の圧力変動の影響を受け易く、火炎が消失して失火の原因となることを究明した。これに対して、メインバーナMBにおいては、燃料ガスはエジェクタで吸引されているため、圧力変動の影響を受けにくいことも究明した。
(1)パイロットバーナに燃料ガスを供給する系路にエジェクタ機構を設置する。
(2)パイロットバーナ用燃料ガス供給ラインにマスフローコントローラを設置する。
図4に示す燃焼式排ガス処理装置は、図2に示す燃焼式排ガス処理装置に、エジェクタ機構を追加するとともにパイロットバーナ用燃料ガス供給ラインL5にマスフローコントローラを設置したものである。
図5は、2つのスクレーパ30,40と燃焼処理室1との関係を示す模式的断面図である。図5に示すように、バーナ部2内には、スクレーパ30が上下動可能に配置されている。スクレーパ30は、概略円筒状のスクレーパ本体30aと、スクレーパ本体30aから上方に延びる棒状のアーム30bとからなり、略円筒状のスクレーパ本体30aの下端に鋸歯状の掻き取り部30cが形成されている。棒状のアーム30bの上部には、エアシリンダ31(図1参照)が連結されており、エアシリンダ31を作動させることによりスクレーパ30が下降し、バーナ部2の内壁面に堆積したシリカ(SiO2)を含む固形物を掻き取ることができるようになっている。
図6(a)に示すように、スクレーパ30は天板部を有した概略円筒状のスクレーパ本体30aを備え、スクレーパ本体30aには、シリカ等の固形物を掻き取るための鋸歯状の掻き取り部30cが形成されている。そして、スクレーパ本体30aの天板部には、排ガス流入用の3つの開口h1およびパイロットバーナ用の開口h2が形成されている。
図6(b)に示すように、スクレーパ40はリング状のスクレーパ本体40aを備え、スクレーパ本体40aの上端には、シリカ等の固形物を掻き取るための掻き取り部40cが形成されている。なお、図6(b)に示す例においては、掻き取り部40cは鋸歯状でなく平坦になっている。燃焼室3の内壁に付着したシリカを含む固形物は、バーナ部2の内壁に付着したシリカを含む固形物よりも軟らかくて掻き取り易いため、掻き取り部40cは平坦な形態になっている。リング状のスクレーパ本体40aの中心部には、直径方向に延びるバー40dが設けられており、バー40dにアーム40b(図5参照)が固定されるようになっている。
2 バーナ部
3 燃焼室
4 冷却部
5 トラップ
6 排気ダクト
11 円筒体
12 外筒
14 排ガス導入管
15 空気ノズル
16 ノズル
19 空気室
20 混合気室
21 内筒
22 外筒
23 断熱材
25 UVセンサ
26 混合気供給管
30 スクレーパ
30a スクレーパ本体
30b アーム
30c 掻き取り部
31 エアシリンダ
40 スクレーパ
40a スクレーパ本体
40b アーム
40c 掻き取り部
40d バー
50 エジェクタ
70 パイロットバーナ用エジェクタ
101 ノズル部
102 ディフューザ部
102a ディフューザ
103 拡張部
h1,h2 開口
BP1 酸素供給バイパスライン
BP2 空気供給バイパスライン
FI1,FI2 流量計
FIC 流量コントローラ
FS1,FS2 流量センサ
G1 排ガス
L1 燃料ガス供給ライン
L2 酸素供給ライン
L3 空気供給ライン
L4 パイロットバーナ用空気供給ライン
L5 パイロットバーナ用燃料ガス供給ライン
L6 空気供給ライン
MB メインバーナ
MFC1,MFC2,MFC3 マスフローコントローラ
R1 ヘッダー
PB パイロットバーナ
S 空間
V11,V21,V22,V31,V32,V41,V51,V62,V71,V81 開閉弁
V12,V23,V33,V42,V61,V72 圧力調整弁
V63 逆止弁
Claims (13)
- 排ガスを燃焼分解して処理する燃焼処理室と、燃料ガスと支燃ガスを予め混合した混合気を供給して火炎を前記燃焼処理室内に形成するメインバーナと、前記燃焼処理室の内壁に付着した固形物を掻き取るスクレーパを備えた燃焼式排ガス処理装置において、
前記排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって前記スクレーパの非動作時には、前記混合気を燃焼範囲内に調整して前記メインバーナに供給し、
前記排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって前記スクレーパの掻き取り動作時には、前記混合気を燃焼範囲外に調整して前記メインバーナに供給するようにしたことを特徴とする燃焼式排ガス処理装置。 - 前記支燃ガス中の酸素成分比を変えることにより、前記混合気を燃焼範囲内又は燃焼範囲外に調整することを特徴とする請求項1に記載の燃焼式排ガス処理装置。
- 前記支燃ガスは、酸素又は空気であることを特徴とする請求項1または2に記載の燃焼式排ガス処理装置。
- 燃料と酸素と空気を供給して排ガスを燃焼分解して処理する燃焼処理室と、該燃焼処理室の内壁に付着した固形物を掻き取るスクレーパを備えた燃焼式排ガス処理装置において、
前記排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって前記スクレーパの非動作時と前記スクレーパの掻き取り動作時とで、前記燃焼処理室への酸素および/または空気の供給箇所を切り替えるようにしたことを特徴とする燃焼式排ガス処理装置。 - 前記燃焼処理室は、燃料を供給して火炎を前記燃焼処理室内に形成するメインバーナと、前記燃焼処理室内に気体を噴出して旋回流を形成するノズルとを備え、
前記スクレーパの非動作時に、燃料と酸素を前記メインバーナに供給して火炎を前記燃焼処理室内に形成し、空気を前記ノズルに供給して前記燃焼処理室内に旋回流を形成し、
前記スクレーパの掻き取り動作時に、燃料と空気とを前記メインバーナに供給するとともに空気および酸素を前記ノズルに供給して前記燃焼処理室内で燃料を燃焼させて火炎を形成したことを特徴とする請求項4に記載の燃焼式排ガス処理装置。 - 燃料と酸素と空気を供給して排ガスを燃焼分解する燃焼処理室と、該燃焼処理室の内壁に付着した固形物を掻き取るスクレーパを備えた燃焼式排ガス処理装置において、
前記燃焼処理室は、排ガスの処理開始時に点火するパイロットバーナと、排ガスを燃焼分解して処理する処理中に火炎を維持するメインバーナを備え、
前記排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって前記スクレーパの非動作時には、前記メインバーナから燃料を前記燃焼処理室に供給するとともに前記パイロットバーナの燃焼を停止し、
前記排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって前記スクレーパの掻き取り動作時には、前記メインバーナから燃料を前記燃焼処理室に供給するとともに前記パイロットバーナの燃焼を維持することを特徴とする燃焼式排ガス処理装置。 - 前記燃料を前記パイロットバーナに供給する系路にエジェクタ機構を設けたことを特徴とする請求項6に記載の燃焼式排ガス処理装置。
- 前記排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって前記スクレーパの非動作時には、前記メインバーナから燃料と酸素を前記燃焼処理室に供給し、
前記排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって前記スクレーパの掻き取り動作時には、前記メインバーナから燃料と空気を前記燃焼処理室に供給することを特徴とする請求項6に記載の燃焼式排ガス処理装置。 - 前記排ガスを燃焼分解して処理する処理中であって前記スクレーパの掻き取り動作時には、前記メインバーナとは異なる場所から酸素を前記燃焼処理室に供給することを特徴とする請求項8に記載の燃焼式排ガス処理装置。
- 排ガスを燃焼分解して処理する円筒状の燃焼処理室と、該燃焼処理室に面して形成された排ガス流入口と、該燃焼処理室の側面に形成された燃料の供給口および支燃ガスの供給口と、前記燃焼処理室の内壁に付着する固形物を掻き取るスクレーパを備えた燃焼式排ガス処理装置において、
前記排ガスを燃焼分解して処理する処理中に前記スクレーパを動作させて上下に駆動することにより、前記スクレーパは前記燃料の供給口を横切って該燃料の供給口の近傍の固形物を掻き取り、
前記スクレーパの非動作時には、前記スクレーパは前記燃料の供給口および支燃ガスの供給口とは離間した場所に退避していることを特徴とする燃焼式排ガス処理装置。 - 前記スクレーパは、燃料ガス又は燃料を供給して前記燃焼処理室内に火炎を形成するバーナ部の内壁に付着した固形物を掻き取ることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の燃焼式排ガス処理装置。
- 前記バーナ部の下方に位置して排ガスを燃焼分解して処理する燃焼室の内壁に付着した固形物を掻き取る第2のスクレーパを備えることを特徴とする請求項11に記載の燃焼式排ガス処理装置。
- 前記第2のスクレーパは、非動作時に、前記燃焼室の下方にあって排ガスを冷却する冷却部の待機位置に退避していることを特徴とする請求項12に記載の燃焼式排ガス処理装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009184636A JP5437734B2 (ja) | 2009-08-07 | 2009-08-07 | 燃焼式排ガス処理装置 |
TW099124862A TWI489063B (zh) | 2009-08-07 | 2010-07-28 | 燃燒式排氣處理裝置 |
PCT/JP2010/062868 WO2011016393A1 (ja) | 2009-08-07 | 2010-07-30 | 燃焼式排ガス処理装置 |
EP10806392.6A EP2463579B1 (en) | 2009-08-07 | 2010-07-30 | Combustion exhaust gas treatment device |
US13/388,483 US10174942B2 (en) | 2009-08-07 | 2010-07-30 | Combustion-type exhaust gas treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009184636A JP5437734B2 (ja) | 2009-08-07 | 2009-08-07 | 燃焼式排ガス処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011038666A true JP2011038666A (ja) | 2011-02-24 |
JP5437734B2 JP5437734B2 (ja) | 2014-03-12 |
Family
ID=43544288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009184636A Active JP5437734B2 (ja) | 2009-08-07 | 2009-08-07 | 燃焼式排ガス処理装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10174942B2 (ja) |
EP (1) | EP2463579B1 (ja) |
JP (1) | JP5437734B2 (ja) |
TW (1) | TWI489063B (ja) |
WO (1) | WO2011016393A1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013015232A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Edwards Kk | 燃焼式排ガス処理装置 |
KR20140064869A (ko) * | 2011-08-17 | 2014-05-28 | 에드워즈 리미티드 | 가스 스트림 처리용 장치 |
WO2018047678A1 (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | エドワーズ株式会社 | 除害装置及び除害装置に用いられる堆積物除去手段 |
CN111014229A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-04-17 | 江苏科技大学 | 一种利用燃料电池余热的热解回收装置及工作方法 |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2504468B (en) * | 2012-07-27 | 2017-03-22 | Edwards Ltd | Burner Nozzle Reciprocating Scraper Arrangement for Reducing Effluent Gas Deposits |
KR101278178B1 (ko) * | 2012-10-15 | 2013-07-05 | 씨에스케이(주) | 스크러버용 버너 |
JP5616995B2 (ja) * | 2013-03-12 | 2014-10-29 | 川崎重工業株式会社 | 高温ガス通路の開閉装置 |
CN105810289B (zh) * | 2016-05-20 | 2017-10-24 | 浙江光隆能源科技股份有限公司 | 背抛光多晶太阳电池使用的铝浆及其制备方法 |
US11391458B2 (en) * | 2016-06-27 | 2022-07-19 | Combustion Systems Company, Inc. | Thermal oxidization systems and methods |
JP6895342B2 (ja) | 2016-08-19 | 2021-06-30 | 株式会社荏原製作所 | 排ガス処理装置用のバーナヘッドおよびその製造方法、ならびに、排ガス処理装置用の燃焼室、その製造方法およびメンテナンス方法 |
CN106509966A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-03-22 | 黄俊柳 | 一种利用水蒸汽燃烧和二次燃烧的烤烟炉灶 |
CN111306558B (zh) | 2017-07-07 | 2022-03-04 | 鉴锋国际股份有限公司 | 用于控制气体污染物分解氧化的装置及系统 |
TWI754084B (zh) * | 2017-08-03 | 2022-02-01 | 日商荏原製作所股份有限公司 | 排氣處理裝置 |
TWI664354B (zh) * | 2017-08-09 | 2019-07-01 | 揚億精密科技股份有限公司 | 渦流式氣體增壓排放輔助裝置 |
JP6989876B2 (ja) * | 2019-02-28 | 2022-01-12 | 株式会社環境経営総合研究所 | 粉体燃料燃焼装置及び燃焼方法 |
JP6957574B2 (ja) * | 2019-10-01 | 2021-11-02 | 中外炉工業株式会社 | 液体燃料燃焼装置 |
GB2588141A (en) * | 2019-10-09 | 2021-04-21 | Edwards Ltd | Cleaning method |
CN112374475B (zh) * | 2020-11-16 | 2022-06-21 | 清远市普塞呋磷化学有限公司 | 一种低堆积密度高活性的五氧化二磷及其制备聚磷酸铵的方法 |
CN112588740B (zh) * | 2020-11-26 | 2021-08-20 | 瑞燃(上海)环境工程技术有限公司 | 一种用于废气净化导管中的结块清除装置及其使用方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11193916A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-21 | Japan Pionics Co Ltd | 有害ガスの燃焼式除害装置 |
JP2003343826A (ja) * | 2002-05-30 | 2003-12-03 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | 排ガス処理装置 |
JP2004028546A (ja) * | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Iwatani Internatl Corp | 燃焼式縦型除害装置 |
JP2006275307A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | 排ガスの処理装置 |
JP2007263554A (ja) * | 1998-12-01 | 2007-10-11 | Ebara Corp | 排ガス処理装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1367947A (en) * | 1919-03-29 | 1921-02-08 | William H Chadick | Self-cleaning burner for fluid combustibles |
US1463216A (en) * | 1921-03-17 | 1923-07-31 | Norman W Krase | Condenser |
US5123836A (en) * | 1988-07-29 | 1992-06-23 | Chiyoda Corporation | Method for the combustion treatment of toxic gas-containing waste gas |
US5183646A (en) * | 1989-04-12 | 1993-02-02 | Custom Engineered Materials, Inc. | Incinerator for complete oxidation of impurities in a gas stream |
EP0689655A1 (en) * | 1993-03-26 | 1996-01-03 | Applied Regenerative Technologies Co., Inc. | Regenerative gas treatment |
US5408942A (en) * | 1993-08-06 | 1995-04-25 | Young; Bob W. | Combustion apparatus including pneumatically suspended combustion zone for waste material incineration and energy production |
JP3576286B2 (ja) * | 1995-09-22 | 2004-10-13 | ヤマハマリン株式会社 | 2サイクルエンジンの燃焼制御装置 |
AU705863B2 (en) * | 1996-09-07 | 1999-06-03 | Co., Ltd. Equa | Incinerator |
EP1143197B1 (en) * | 1998-12-01 | 2017-03-29 | Ebara Corporation | Exhaust gas treating device |
TW542886B (en) * | 2000-08-22 | 2003-07-21 | Ebara Corp | Method and device for combustion type exhaust gas treatment |
TW536604B (en) * | 2000-10-02 | 2003-06-11 | Ebara Corp | Combustion type waste gas treatment system |
CN101357295A (zh) * | 2007-07-31 | 2009-02-04 | 康肯科技股份有限公司 | 半导体排放气体处理装置 |
CN101398182A (zh) * | 2008-10-15 | 2009-04-01 | 吴仲贤 | 一种用于锅炉或工业窑炉的富氧空气助燃节能方法 |
US8631770B2 (en) * | 2011-02-04 | 2014-01-21 | Ut-Battelle, Llc | Mitigating the effect of siloxanes on internal combustion engines using landfill gasses |
KR101406065B1 (ko) * | 2012-03-16 | 2014-07-01 | 주식회사 글로벌스탠다드테크놀로지 | 선회류 예혼합 저공해 연소장치 |
-
2009
- 2009-08-07 JP JP2009184636A patent/JP5437734B2/ja active Active
-
2010
- 2010-07-28 TW TW099124862A patent/TWI489063B/zh active
- 2010-07-30 US US13/388,483 patent/US10174942B2/en active Active
- 2010-07-30 WO PCT/JP2010/062868 patent/WO2011016393A1/ja active Application Filing
- 2010-07-30 EP EP10806392.6A patent/EP2463579B1/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11193916A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-21 | Japan Pionics Co Ltd | 有害ガスの燃焼式除害装置 |
JP2007263554A (ja) * | 1998-12-01 | 2007-10-11 | Ebara Corp | 排ガス処理装置 |
JP2003343826A (ja) * | 2002-05-30 | 2003-12-03 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | 排ガス処理装置 |
JP2004028546A (ja) * | 2002-06-25 | 2004-01-29 | Iwatani Internatl Corp | 燃焼式縦型除害装置 |
JP2006275307A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | 排ガスの処理装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013015232A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Edwards Kk | 燃焼式排ガス処理装置 |
KR20140064869A (ko) * | 2011-08-17 | 2014-05-28 | 에드워즈 리미티드 | 가스 스트림 처리용 장치 |
JP2014529680A (ja) * | 2011-08-17 | 2014-11-13 | エドワーズ リミテッド | ガス流処理装置 |
US9371581B2 (en) | 2011-08-17 | 2016-06-21 | Edwards Limited | Apparatus for treating a gas stream |
KR102001268B1 (ko) * | 2011-08-17 | 2019-07-17 | 에드워즈 리미티드 | 가스 스트림 처리용 장치 |
WO2018047678A1 (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | エドワーズ株式会社 | 除害装置及び除害装置に用いられる堆積物除去手段 |
CN111014229A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-04-17 | 江苏科技大学 | 一种利用燃料电池余热的热解回收装置及工作方法 |
CN111014229B (zh) * | 2019-11-08 | 2021-04-06 | 江苏科技大学 | 一种利用燃料电池余热的热解回收装置及工作方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120128541A1 (en) | 2012-05-24 |
EP2463579A1 (en) | 2012-06-13 |
TW201111711A (en) | 2011-04-01 |
JP5437734B2 (ja) | 2014-03-12 |
US10174942B2 (en) | 2019-01-08 |
EP2463579A4 (en) | 2016-12-07 |
TWI489063B (zh) | 2015-06-21 |
WO2011016393A1 (ja) | 2011-02-10 |
EP2463579B1 (en) | 2019-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5437734B2 (ja) | 燃焼式排ガス処理装置 | |
JP5977419B1 (ja) | 排ガス処理装置 | |
US6969250B1 (en) | Exhaust gas treating device | |
EP2784321B1 (en) | Vacuum pump with abatement function | |
KR101036734B1 (ko) | 공정 저감 반응로 | |
KR20190112725A (ko) | 개선된 폐가스 저감을 위한 시스템 및 방법 | |
JP2007263554A (ja) | 排ガス処理装置 | |
JP6659471B2 (ja) | 排ガス処理装置 | |
US10920981B2 (en) | Burner head for exhaust gas processing apparatus, manufacturing method of the same, combustion chamber for exhaust gas processing apparatus, and manufacturing method and maintenance method of the same | |
JP2017089985A (ja) | 排ガス処理装置 | |
JP6659461B2 (ja) | 排ガス処理装置 | |
JP2006194541A (ja) | 難燃性物質分解バーナ | |
JP6836351B2 (ja) | 排ガス処理装置 | |
JP6734821B2 (ja) | 燃焼ノズル、燃焼筒、及び燃焼除害装置 | |
JP2005291675A (ja) | 燃焼式排ガス処理装置 | |
KR20190019640A (ko) | 스크러버용 버너 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130625 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130821 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130924 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131021 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5437734 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |