JP2018013316A - 排ガス処理設備、排ガス処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】排ガス中に含まれるＶＯＣの処理能力を高める。
【解決手段】排ガス処理設備は、第一排ガス処理装置１０と第二排ガス処理装置３０と予熱熱交換器５５とを備える。第一排ガス処理装置１０は、ＶＯＣを含む排ガスＧ０を加熱してＶＯＣを酸化分解する燃焼室１５を有する。第二排ガス処理装置３０は、ＶＯＣが酸化分解された後の排ガスである第一処理ガスＧ１中に残留するＶＯＣを分解する触媒３６を有する。予熱熱交換器５５は、第二排ガス処理装置３０でＶＯＣが分解された後の排ガスである第二処理ガスＧ２と、第一排ガス処理装置１０に流入する前の排ガスＧ０とを熱交換させる。
【選択図】図１
【解決手段】排ガス処理設備は、第一排ガス処理装置１０と第二排ガス処理装置３０と予熱熱交換器５５とを備える。第一排ガス処理装置１０は、ＶＯＣを含む排ガスＧ０を加熱してＶＯＣを酸化分解する燃焼室１５を有する。第二排ガス処理装置３０は、ＶＯＣが酸化分解された後の排ガスである第一処理ガスＧ１中に残留するＶＯＣを分解する触媒３６を有する。予熱熱交換器５５は、第二排ガス処理装置３０でＶＯＣが分解された後の排ガスである第二処理ガスＧ２と、第一排ガス処理装置１０に流入する前の排ガスＧ０とを熱交換させる。
【選択図】図１
Description
本発明は、揮発性の有機化合物を含む排ガスを処理する排ガス処理方法、及びこの方法を実行する設備に関する。
塗装や印刷等を行う工業施設では多量の有機溶剤が使用される。このため、各工場から排出される排ガスには、有機溶剤に起因する揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ：ＶＯＣ）が含まれている。このようなＶＯＣを処理せずに大気中に放出した場合、大気汚染の原因物質となる。したがって、行政機関は、ＶＯＣの放出に関する施策の一環として、上記のような工業施設に対して、製造工程で発生するＶＯＣの処理を義務化すると共に、その排出濃度についての規制を設けている。これを受けて、各施設では、排出に先立って排ガス中のＶＯＣ濃度を低減するための措置が取られる。このような技術の具体例として、例えば、下記特許文献１に記載された処理装置がある。この処理装置は、排ガスを加熱して、この排ガス中のＶＯＣを酸化分解し、無害化する。
ところで、近年では、新興国の産業発展に伴って世界各地で大気汚染の深刻度が増している。これにより、各国行政によるＶＯＣ排出規制も年を追うごとに厳格化している。したがって、特定の国や地域では、上記特許文献１に記載の処理装置を用いても、排ガス中のＶＯＣ濃度を規制値未満に低減することが難しい場合がある。このため、ＶＯＣを含む排ガスの処理能力をさらに高めることが求められている。
本発明は、排ガス中に含まれる揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の処理能力を高めることができる排ガス処理設備、排ガス処理方法を提供する。
本発明の第一の態様によれば、排ガス処理設備は、
揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する燃焼室を有する第一排ガス処理装置と、前記燃焼室で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガス中に残留する前記有機化合物を酸化分解する触媒を有する第二排ガス処理装置と、前記第二排ガス処理装置で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第二処理ガスと、前記第一排ガス処理装置に流入する前の前記排ガスとを熱交換させ、前記第二処理ガスの熱によって前記排ガスを加熱する予熱熱交換器と、を備える。
揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する燃焼室を有する第一排ガス処理装置と、前記燃焼室で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガス中に残留する前記有機化合物を酸化分解する触媒を有する第二排ガス処理装置と、前記第二排ガス処理装置で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第二処理ガスと、前記第一排ガス処理装置に流入する前の前記排ガスとを熱交換させ、前記第二処理ガスの熱によって前記排ガスを加熱する予熱熱交換器と、を備える。
当該排ガス処理設備では、第一排ガス処理装置で排ガスを加熱して排ガス中の有機化合物（ＶＯＣ）が酸化分解される。さらに、当該排ガス処理設備では、第一排ガス処理装置から排出された第一処理ガス中に残存するＶＯＣを第二排ガス処理装置で更に酸化分解する。よって、当該排ガス処理設備では、排ガスに対して単体の処理装置で処理を施す場合よりも、排ガス中のＶＯＣを高度に処理できる。すなわち、排ガス中のＶＯＣ濃度を大幅に低減させることができる。
また、当該排ガス処理設備では、排ガスが第一排ガス処理装置に流入する前に、この排ガスを第二処理ガスの熱で加熱するため、第一排ガス処理装置において排ガスを昇温するのに必要な熱量を削減でき、結果として燃料等の消費量を抑えることができる。よって、当該排ガス処理設備では、排ガス処理にかかるランニングコストを抑えることができる。
本発明の第二の態様によれば、前記第一の態様に係る前記排ガス処理設備において、前記予熱熱交換器で放熱により温度が下がった前記第二処理ガスと媒体とを熱交換させ、前記第二処理ガスの熱によって前記媒体を加熱する廃熱回収熱交換器を備える。
当該排ガス処理設備では、予熱熱交換器を通過した後の第二処理ガスの熱を廃熱回収熱交換器で回収するので、この第二処理ガスの熱を有効利用することができる。
本発明の第三の態様によれば、前記第一又は第二の態様に係る排ガス処理設備において、前記有機化合物を含む低濃度排ガス中の有機化合物濃度を高めた排ガスを生成して、前記排ガスを排気する濃縮装置を備える。前記予熱熱交換器は、前記濃縮装置から排気された前記排ガスと前記第二処理ガスとを熱交換させる。
当該排ガス処理設備では、低濃度排ガスを処理するに当たり、第一排ガス処理装置及び第二排ガス処理装置で処理する排ガス量を少なくすることができる。このため、第一排ガス処理装置及び第二排ガス処理装置の小型化を図ることができ、設備コストを抑えることができる。さらに、当該排ガス処理設備では、第一排ガス処理装置及び第二排ガス処理装置で処理する排ガスを高濃度化することができるので、ランニングコストも抑えることができる。
本発明の第四の態様によれば、前記第一の態様から前記第三の態様のいずれかの態様に係る排ガス処理設備において、前記第一排ガス処理装置は、前記第一処理ガスから熱を奪って、前記熱を一時的に蓄え、蓄えた前記熱を前記燃焼室に流入する前の前記排ガスに対して放熱する蓄熱室を有する。
本発明の第五の態様によれば、前記第四の態様に係る前記排ガス処理設備において、前記蓄熱室で熱を奪われた前記第一処理ガスが前記第二排ガス処理装置に導かれるよう、前記第一排ガス処理装置と前記第二排ガス処理装置とを接続する第一処理ガスラインと、前記燃焼室内の排ガスである第一中間処理ガスが前記第二排ガス処理装置に導かれるよう、前記第一排ガス処理装置の前記燃焼室と前記第一処理ガスラインとを接続する第一中間処理ガスラインと、前記第一処理ガスライン及び前記第一中間処理ガスラインから前記第二排ガス処理装置に流入する排ガスの温度を検知する温度調節計と、前記温度調節計で検知された温度に応じて、前記第一中間処理ガスラインを流れる前記第一中間処理ガスの流量を調節するホットバイパス弁と、を備える。
当該排ガス処理設備では、蓄熱室で熱を奪われた第一処理ガスに対して、燃焼室内の高温の排ガスである第一中間処理ガスを合流させてから、この混合ガスを第二排ガス処理装置に流入させる。このため、当該排ガス処理設備では、燃料等を燃焼させて第一処理ガスを加熱しなくても、第二排ガス処理装置に流入する排ガスの温度を触媒の活性温度範囲にすることができる。よって、当該排ガス処理設備では、かかる観点からも、排ガス処理にかかるランニングコストを抑えることができる。
本発明の第六の態様によれば、前記第一の態様から前記第五の態様のいずれかの態様に係る前記排ガス処理設備において、前記第二排ガス処理装置は、ガス入口及びガス出口が形成されているケーシングと、前記ケーシング内に配置されている前記触媒と、前記ケーシング内であって前記触媒よりも前記ガス入口側に配置されている前処理部と、を有する。前記前処理部は、前記第二排ガス処理装置に流入する排ガスに含まれ、前記触媒の性能を低下させる原因物質を除去する。
当該排ガス処理設備では、触媒の性能低下を抑えることができる。
本発明の他の態様によれば、排ガス処理設備は、
揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する燃焼室と、前記燃焼室で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガスからの熱を前記燃焼室に流入する前の前記排ガスに与える蓄熱室とを有する第一排ガス処理装置と、前記第一排ガス処理装置から排気されたガス中に残留する前記有機化合物を酸化分解する触媒を有する第二排ガス処理装置と、前記伝達室で熱を奪われた後の前記第一処理ガスが前記第二ガス処理装置に導かれるよう、前記第一ガス処理装置と前記第二ガス処理装置とを接続する第一処理ガスラインと、前記燃焼室内のガスである第一中間処理ガスが前記第二ガス処理装置に導かれるよう、前記第一ガス処理装置の前記燃焼室と前記第一処理ガスラインとを接続する第一中間処理ガスラインと、前記第一処理ガスライン及び前記第一中間処理ガスラインから前記第二ガス処理装置に流入するガスの温度を検知する温度調節計と、前記温度調節計で検知された温度に応じて、前記第一中間処理ガスラインを流れる前記第一中間処理ガスの流量を調節するホットバイパス弁と、を備える。
揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する燃焼室と、前記燃焼室で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガスからの熱を前記燃焼室に流入する前の前記排ガスに与える蓄熱室とを有する第一排ガス処理装置と、前記第一排ガス処理装置から排気されたガス中に残留する前記有機化合物を酸化分解する触媒を有する第二排ガス処理装置と、前記伝達室で熱を奪われた後の前記第一処理ガスが前記第二ガス処理装置に導かれるよう、前記第一ガス処理装置と前記第二ガス処理装置とを接続する第一処理ガスラインと、前記燃焼室内のガスである第一中間処理ガスが前記第二ガス処理装置に導かれるよう、前記第一ガス処理装置の前記燃焼室と前記第一処理ガスラインとを接続する第一中間処理ガスラインと、前記第一処理ガスライン及び前記第一中間処理ガスラインから前記第二ガス処理装置に流入するガスの温度を検知する温度調節計と、前記温度調節計で検知された温度に応じて、前記第一中間処理ガスラインを流れる前記第一中間処理ガスの流量を調節するホットバイパス弁と、を備える。
本発明の第七の態様によれば、排ガス処理方法は、
揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する酸化処理工程を含む第一排ガス処理工程と、前記酸化処理工程で前記排ガス中の前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガス中に残存する前記有機化合物を触媒で酸化分解する第二酸化処理工程を含む第二排ガス処理工程と、前記第二排ガス処理工程で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第二処理ガスと、前記第一排ガス処理工程を経る前の前記排ガスとを熱交換させ、前記第二処理ガスを冷却する一方で前記排ガスを加熱する予熱工程と、を実行する。
揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する酸化処理工程を含む第一排ガス処理工程と、前記酸化処理工程で前記排ガス中の前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガス中に残存する前記有機化合物を触媒で酸化分解する第二酸化処理工程を含む第二排ガス処理工程と、前記第二排ガス処理工程で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第二処理ガスと、前記第一排ガス処理工程を経る前の前記排ガスとを熱交換させ、前記第二処理ガスを冷却する一方で前記排ガスを加熱する予熱工程と、を実行する。
本発明の第八の態様によれば、前記第七の態様に係る前記排ガス処理方法において、前記予熱工程で冷却された前記第二処理ガスと媒体とを熱交換させ、前記第二処理ガスを冷却する一方で前記媒体を加熱する廃熱回収工程を実行する。
本発明の第九の態様によれば、前記第七の態様もしくは第八の態様のいずれかに係る前記排ガス処理方法において、前記有機化合物を含む低濃度排ガス中の有機化合物濃度を高めた排ガスを生成して、前記排ガスを排気する濃縮工程を実行する。前記予熱工程では、前記濃縮工程で排気された前記排ガスと前記第二処理ガスとを熱交換させる。
本発明の第十の態様によれば、
前記第七の態様から前記第九の態様のいずれかの態様に係る前記排ガス処理方法において、前記第一排ガス処理工程は、前記第一処理ガスから熱を奪って、前記熱を一時的に蓄え、蓄えた前記熱を前記酸化処理工程が実行される前の前記排ガスに対して放熱する蓄熱/放熱工程を含む。
前記第七の態様から前記第九の態様のいずれかの態様に係る前記排ガス処理方法において、前記第一排ガス処理工程は、前記第一処理ガスから熱を奪って、前記熱を一時的に蓄え、蓄えた前記熱を前記酸化処理工程が実行される前の前記排ガスに対して放熱する蓄熱/放熱工程を含む。
本発明の第十一の態様によれば、
前記第十の態様の前記排ガス処理方法において、前記蓄熱/放熱工程で熱を奪われ、前記第二排ガス処理工程を経る前の前記第一処理ガスに、前記酸化処理工程中の排ガスである第一中間処理ガスを混合する混合工程を実行する。前記混合工程は、前記混合ガスの温度を検知する温度検知工程と、前記温度検知工程で検知された温度に応じて、前記第一処理ガスに混合させる前記第一中間処理ガスの流量を調節する流量調節工程と、を含む。前記第二排ガス処理工程では、前記第一処理ガスと前記第一中間処理ガスとが混合した排ガスである混合ガス中の前記有機化合物を酸化分解する。
前記第十の態様の前記排ガス処理方法において、前記蓄熱/放熱工程で熱を奪われ、前記第二排ガス処理工程を経る前の前記第一処理ガスに、前記酸化処理工程中の排ガスである第一中間処理ガスを混合する混合工程を実行する。前記混合工程は、前記混合ガスの温度を検知する温度検知工程と、前記温度検知工程で検知された温度に応じて、前記第一処理ガスに混合させる前記第一中間処理ガスの流量を調節する流量調節工程と、を含む。前記第二排ガス処理工程では、前記第一処理ガスと前記第一中間処理ガスとが混合した排ガスである混合ガス中の前記有機化合物を酸化分解する。
本発明の第十二の態様によれば、
前記第七から前記第十一の態様のいずれかに係る前記排ガス処理方法において、前記第二排ガス処理工程は、前記第二酸化処理工程を経る前の前記排ガスに前処理を施す前処理工程を更に含む。前記前処理工程では、前記第二酸化処理工程を経る前の前記排ガス中に含まれ、前記触媒の性能を低下させる原因物質を除去する。
前記第七から前記第十一の態様のいずれかに係る前記排ガス処理方法において、前記第二排ガス処理工程は、前記第二酸化処理工程を経る前の前記排ガスに前処理を施す前処理工程を更に含む。前記前処理工程では、前記第二酸化処理工程を経る前の前記排ガス中に含まれ、前記触媒の性能を低下させる原因物質を除去する。
本発明の態様に係る排ガス処理装置及び排ガス処理方法によれば、排ガス中に含まれるＶＯＣを高度に処理することが出来る。すなわち、排ガス中のＶＯＣ濃度を大幅に低減させることができる。
また、本発明の態様に係る排ガス処理装置及び排ガス処理方法によれば、排ガスが流入する前に、この排ガスを加熱する。このため、排ガスを昇温するのに必要な熱量を削減でき、結果として燃料等の消費量を抑えることができる。よって、排ガス処理にかかるランニングコストを抑えることができる。
以下、本発明に係る排ガス処理設備の各種実施形態について、図面を参照して説明する。
「第一実施形態」
本発明に係る排ガス処理設備の第一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
本発明に係る排ガス処理設備の第一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態の排ガス処理設備は、ＶＯＣを含む排ガスＧ０を処理する設備である。この排ガス処理設備は、図１に示すように、排ガスＧ０を加熱して排ガスＧ０中のＶＯＣを酸化分解する第一排ガス処理装置１０と、触媒３６を用いてＶＯＣを酸化分解する第二排ガス処理装置３０と、第一排ガス処理装置１０に流入する排ガスＧ０を加熱する予熱熱交換器５５と、を備える。
第一排ガス処理装置１０は、ケーシング１１とバーナー２１と、回転分配弁２３とを有する。ケーシング１１には、燃焼室１５と蓄熱室１７と入出室１２とが形成されている。燃焼室１５は、排ガスＧ０を加熱して、排ガスＧ０中のＶＯＣを酸化分解する室である。蓄熱室１７は、排ガスＧ０が燃焼室１５でＶＯＣが酸化分解された後の排ガスである第一排ガスＧ１から熱を奪って、この熱を一時的に蓄え、蓄えた熱を排ガスＧ０に放熱する室である。入出室１２は、排ガスＧ０が外部から流入すると共に第一処理ガスＧ１を外部に流出させる室である。蓄熱室１７は、ケーシング１１内において、燃焼室１５と入出室１２との間に形成されている。ケーシング１１の部分であって入出室１２の画定する部分には、ガス入口１３及びガス出口１４が形成されている。蓄熱室１７には、燃焼室１５と入出室１２とを連通させる複数の蓄熱流路１８が形成されている。複数の蓄熱流路１８は、例えば、セラミック等の蓄熱体で形成されている。ケーシング１１の部分であって燃焼室１５を画定する部分には、燃焼室１５内の排ガスである第一中間処理ガスＧ１ｉを外部に流出させる中間処理ガス出口１６が形成されている。
バーナー２１は、ケーシング１１の部分であって燃焼室１５を画定する部分に設けられている。このバーナー２１は、外部からの燃料を受け入れて、この燃料を燃焼室１５の外部で空気と混合させて燃焼し、燃焼室１５内で火炎を形成させ、燃焼室１５に流入した排ガスＧ０を加熱する。すなわち、このバーナー２１は、燃焼室１５に流入した排ガスＧ０を加熱するための加熱器として機能する。
入出室１２には、回転分配弁２３が配置されている。回転分配弁２３には、蓄熱室１７に形成されている複数の蓄熱流路１８と同じ数の分配流路２５が形成されている。回転分配弁２３が静止している状態では、複数の分配流路２５のそれぞれが蓄熱室１７に形成されている複数の蓄熱流路１８のいずれかと連通している。
ケーシング１１のガス入口１３から入出室１２に流入した排ガスＧ０は、回転分配弁２３に形成された複数の分配流路２５のうちの一部の分配流路２５を経て、蓄熱室１７の一部の蓄熱流路１８に流入する。蓄熱室１７の一部の蓄熱流路１８に流入した排ガスＧ０は、この一部の蓄熱流路１８を経て燃焼室１５に流入する。燃焼室１５内の排ガスは、蓄熱室１７の他の一部の蓄熱流路１８に流入する。この排ガスは、前述の第一処理ガスＧ１として、他の一部の蓄熱流路１８を経て、回転分配弁２３に形成された複数の分配流路２５のうちの他の一部の分配流路２５に流入する。他の一部の分配流路２５に流入した第一処理ガスＧ１は、ガス出口１４から外部に流出する。前記第一処理ガスＧ１の熱は、この蓄熱流路１８を形成している蓄熱体に蓄えられる。
回転分配弁２３が回転すると、蓄熱室１７における複数の蓄熱流路１８のうち、排ガスＧ０が流れる蓄熱流路１８が他の蓄熱流路１８に切り替わると共に、第一処理ガスＧ１が流れる蓄熱流路１８が他の蓄熱流路１８に切り替わる。この結果、蓄熱室１７における複数の蓄熱流路１８のうち、先に第一処理ガスＧ１が流れていた蓄熱流路１８に排ガスＧ０が流れる。このため、先に第一処理ガスＧ１が流れることで蓄熱体に蓄えられていた熱は、排ガスＧ０へ放熱される。すなわち、蓄熱室１７では、排ガスＧ０が加熱され、第一処理ガスＧ１が冷却される。
以上のように、回転分配弁２３が回転すると、蓄熱室１７における複数の蓄熱流路１８のうち、排ガスＧ０が流れる蓄熱流路１８及び第一処理ガスＧ１が流れる蓄熱流路１８が順次切り替わり、蓄熱室１７の複数の蓄熱流路１８を形成する蓄熱体中で、蓄熱する領域及び放熱する領域が順次移動する。
以上のように、第一排ガス処理装置１０では、排ガスＧ０を加熱して、この排ガスＧ０中のＶＯＣを酸化分解すると共に、排ガスＧ０の加熱で生成された第一処理ガスＧ１中の熱を一次的に蓄熱体に蓄えて、この熱を排ガスＧ０の加熱に利用する。なお、第一排ガス処理装置１０は、排ガスＧ０を加熱する機能を備えていれば、如何なる構成であってもよい。
第二排ガス処理装置３０は、ケーシング３１と、ケーシング３１内に配置されている触媒３６と、ケーシング３１内に配置されている前処理部３５と、を有する。ケーシング３１には、ガス入口３３とガス出口３４とが形成されている。
触媒３６は、例えば、白金、又はパラジウム等で形成されている。この触媒３６は、活性温度でＶＯＣの分解反応を促す機能を有する。このＶＯＣの分解反応は、ＶＯＣの酸化反応を伴う。すなわち、触媒３６は、ＶＯＣを酸化分解して、このＶＯＣをＣＯ２とＨ２Ｏにする反応を促す。この触媒３６の活性温度は、例えば、２００〜３８０℃である。
第二排ガス処理装置３０のガス入口３３から流入する排ガス中には、触媒性能を低下させる原因物質、つまり触媒毒が含まれる場合がある。このような原因物質としては、例えば、ダスト、カーボン、タール、有機金属化合物、有機シリコーン化合物等がある。これらの原因物質は、いずれも、触媒３６の表面に付着して、触媒３６の機能を低下させる。前処理部３５は、このような原因物質を除去する機能を有する。よって、前処理部３５は、ケーシング３１内であって触媒３６よりもガス入口３３側に配置されている。前処理部３５は、アルミナや酸化マンガン等を母材として形成される前処理剤、又は、ダスト等を捕捉するフィルタで構成される。前処理剤の活性温度は、例えば、３５０〜４００℃である。なお、前処理部３５は、前処理剤とフィルタとを有してもよい。
本実施形態の排ガス処理設備は、さらに、排ガスライン４５と、第一処理ガスライン４１と、第一中間処理ガスライン４２と、温度調節計４３と、ホットバイパス弁４４と、第二処理ガスライン４６と、吸気口４７と、を備える。
排ガスライン４５は、第一排ガス処理装置１０のガス入口１３に接続されている。排ガスライン４５は、排ガスＧ０を第一排ガス処理装置１０内に導く。この排ガスライン４５には、必要に応じて、排ガスＧ０の流れを形成する排ガスファン５９が設けられる。また、この排ガスライン４５には、必要に応じて吸気口４７が設けられる。吸気口４７は、本実施形態に係る排ガス処理装置の起動時、もしくは緊急時等に、排ガスライン４５に外気を導入する。
第一処理ガスライン４１は、第一排ガス処理装置１０のガス出口１４と第二排ガス処理装置３０のガス入口３３とを接続する。第一処理ガスライン４１は、第一排ガス処理装置１０の蓄熱室１７で熱を奪われた後の第一処理ガスＧ１を第二排ガス処理装置３０に導く。第一中間処理ガスライン４２は、第一排ガス処理装置１０の中間処理ガス出口１６と第一処理ガスライン４１とを接続する。第一中間処理ガスライン４２は、第一排ガス処理装置１０の燃焼室１５内の排ガスである第一中間処理ガスＧ１ｉを第二排ガス処理装置３０に導く。温度調節計４３は、第一処理ガスライン４１中であって、第一中間処理ガスライン４２との接続位置よりも第二排ガス処理装置３０側に設けられている。よって、この温度調節計４３は、第一処理ガスライン４１を流れてきた第一処理ガスＧ１と第一中間処理ガスライン４２を流れてきた第一中間処理ガスＧ１ｉとが混合した混合ガスＧｍの温度を検知する。
ホットバイパス弁４４は、第一中間処理ガスライン４２に設けられている。このホットバイパス弁４４は、温度調節計４３で検知された温度に基づき、第一中間処理ガスライン４２を流れる第一中間処理ガスＧ１ｉの流量を調節する。
排ガスライン４５は、第一排ガス処理装置１０のガス入口１３に接続されている。排ガスライン４５は、排ガスＧ０を第一排ガス処理装置１０内に導く。この排ガスライン４５には、必要に応じて、排ガスＧ０の流れを形成する排ガスファン５９が設けられる。また、この排ガスライン４５には、必要に応じて吸気口４７が設けられる。吸気口４７は、本実施形態に係る排ガス処理装置の起動時、もしくは緊急時等に、排ガスライン４５に外気を導入する。
第一処理ガスライン４１は、第一排ガス処理装置１０のガス出口１４と第二排ガス処理装置３０のガス入口３３とを接続する。第一処理ガスライン４１は、第一排ガス処理装置１０の蓄熱室１７で熱を奪われた後の第一処理ガスＧ１を第二排ガス処理装置３０に導く。第一中間処理ガスライン４２は、第一排ガス処理装置１０の中間処理ガス出口１６と第一処理ガスライン４１とを接続する。第一中間処理ガスライン４２は、第一排ガス処理装置１０の燃焼室１５内の排ガスである第一中間処理ガスＧ１ｉを第二排ガス処理装置３０に導く。温度調節計４３は、第一処理ガスライン４１中であって、第一中間処理ガスライン４２との接続位置よりも第二排ガス処理装置３０側に設けられている。よって、この温度調節計４３は、第一処理ガスライン４１を流れてきた第一処理ガスＧ１と第一中間処理ガスライン４２を流れてきた第一中間処理ガスＧ１ｉとが混合した混合ガスＧｍの温度を検知する。
ホットバイパス弁４４は、第一中間処理ガスライン４２に設けられている。このホットバイパス弁４４は、温度調節計４３で検知された温度に基づき、第一中間処理ガスライン４２を流れる第一中間処理ガスＧ１ｉの流量を調節する。
第二処理ガスライン４６は、第二排ガス処理装置３０のガス出口３４に接続されている。予熱熱交換器５５は、この第二処理ガスライン４６と排ガスライン４５とを跨って設けられる熱交換器である。この予熱熱交換器５５は、排ガスライン４５を流れる排ガスＧ０と、第二処理ガスライン４６を流れる第二処理ガスＧ２とを熱交換させ、第二処理ガスＧ２を冷却する一方で排ガスＧ０を加熱する。
次に、図２に示すフローチャートに従って、本実施形態に排ガス処理設備における排ガス処理の手順について説明する。
排ガスライン４５を流れる排ガスＧ０は、前述したように、予熱熱交換器５５内で第二処理ガスＧ２と熱交換され、加熱される（Ｓ１１：予熱工程）。第二排ガス処理装置３０から流出した直後の第二処理ガスＧ２の温度は、例えば、３５５℃である。予熱熱交換器５５で加熱される前の排ガスＧ０の温度は、例えば、６０℃である。予熱熱交換器５５で加熱された後の排ガスＧ０の温度は、例えば、１６０℃である。
予熱熱交換器５５で加熱された排ガスＧ０は、第一排ガス処理装置１０のガス入口１３からケーシング１１内に流入する。この排ガスＧ０は、蓄熱室１７の複数の蓄熱流路１８のうちの一部の蓄熱流路１８を経て、燃焼室１５内に流入する。排ガスＧ０は、前述したように、蓄熱室１７の蓄熱流路１８を流れる過程で、蓄熱流路１８を形成する蓄熱体に蓄えられた熱により加熱される（Ｓ２：蓄熱/放熱工程）。蓄熱体により加熱された排ガスＧ０は、燃焼室１５で更に加熱され、排ガスＧ０中のほとんどのＶＯＣが酸化分解される（Ｓ３：酸化分解工程）。この酸化分解工程（Ｓ３）により、排ガスＧ０中のほとんどのＶＯＣは、ＣＯ２とＨ２Ｏになり、無毒化される。燃焼室１５内の排ガスのほとんどは、第一処理ガスＧ１として、蓄熱室１７の複数の蓄熱流路１８のうちの他の一部の蓄熱流路１８に流入し、この蓄熱流路１８内を流れる。燃焼室１５から蓄熱室１７に流入する直前の排ガスの温度は、例えば、８５０℃である。第一処理ガスＧ１は、前述したように、蓄熱室１７の蓄熱流路１８を流れる過程で、蓄熱流路１８を形成する蓄熱体に熱を奪われ、冷却される（Ｓ２：蓄熱/放熱工程）。
蓄熱流路１８を流れる過程で冷却された第一処理ガスＧ１は、第一排ガス処理装置１０のガス出口１４から流出し、第一処理ガスライン４１を流れる。第一排ガス処理装置１０から流出した直後の第一処理ガスＧ１の温度は、例えば、２００℃である。第一排ガス処理装置１０では、以上で説明した蓄熱/放熱工程（Ｓ２）及び酸化分解工程（Ｓ３）を含む第一排ガス処理工程（Ｓ１）が実行される。
第一排ガス処理装置１０の燃焼室１５内の排ガスの一部は、第一中間処理ガスＧ１ｉとして、第一排ガス処理装置１０の中間処理ガス出口１６から流出し、第一中間処理ガスライン４２を流れる。この第一中間処理ガスＧ１ｉは、第一中間処理ガスライン４２から第一処理ガスライン４１に流入し、第一処理ガスＧ１に合流する（Ｓ４：混合工程）。この第一中間処理ガスＧ１ｉの温度は、例えば、８５０℃である。第一処理ガスＧ１と第一中間処理ガスＧ１ｉとが合流した排ガスである混合ガスＧｍは、第一処理ガスライン４１を経て、第二排ガス処理装置３０のガス入口３３から第二排ガス処理装置３０内に流入する。この混合工程（Ｓ４）において、混合ガスＧｍの温度は、温度調節計４３により検知される（Ｓ５：温度検知工程）。第一中間処理ガスライン４２に設けられているホットバイパス弁４４は、温度調節計４３で検知された混合ガスＧｍの温度に基づき、第一中間処理ガスライン４２を流れる第一中間処理ガスＧ１ｉの流量を調節する（Ｓ６：流量調節工程）。
第二排ガス処理装置３０の触媒３６の活性温度は、前述したように、例えば、２００〜３８０℃である。また、第一排ガス処理装置１０から流出した直後の第一処理ガスＧ１の温度は、前述したように、例えば、１８０℃である。このため、流量調節工程（Ｓ６）では、混合ガスＧｍの温度が２８０〜３８０℃になるよう、１８０℃の第一処理ガスＧ１中に混合させる８５０℃の第一中間処理ガスＧ１ｉの流量を調節する。なお、第二排ガス処理装置３０の前処理部３５として、例えば、活性温度が３５０〜４００℃の前処理剤を用いる場合、流量調節工程（Ｓ６）では、混合ガスＧｍの温度が３５０〜４００℃になるよう、第一処理ガスＧ１中に混合させる第一中間処理ガスＧ１ｉの流量を調節する。３５０〜４００℃は、触媒３６と前処理剤が共に活性温度になる温度範囲である。
第二排ガス処理装置３０内に流入した混合ガスＧｍは、まず、前処理部３５を通過する。混合ガスＧｍは、この前処理部３５を通過する過程で、この混合ガスＧｍ中で触媒性能を低下させる原因物質が混合ガスＧｍから除去される（Ｓ８：前処理工程）。前処理部３５を通過した混合ガスＧｍは、次に、触媒３６を通過する。混合ガスＧｍは、この触媒３６を通過する過程で、混合ガスＧｍ中に残存するＶＯＣを酸化分解し、ＣＯ２とＨ２Ｏになる（Ｓ９：酸化分解工程）。
触媒３６を通過した排ガスは、第二処理ガスＧ２として、第二排ガス処理装置３０のガス出口３４から流出し、第二処理ガスライン４６に流入する。第二排ガス処理装置３０では、以上で説明した前処理工程（Ｓ８）及び酸化分解工程（Ｓ９）を含む第二処理工程（Ｓ７）が実行される。
第二処理ガスライン４６を流れる第二処理ガスＧ２は、前述したように、予熱熱交換器５５内で排ガスライン４５を流れる排ガスＧ０と熱交換され、冷却される（Ｓ１１：予熱工程）。第二排ガス処理装置３０から流出した直後の第二処理ガスＧ２の温度は、例えば、３５５℃である。予熱熱交換器５５で冷却された後の第二処理ガスＧ２の温度は、例えば、２５０℃である。
以上のように、本実施形態では、第一排ガス処理装置１０で排ガスＧ０中のＶＯＣを酸化分解した後、第一排ガス処理装置１０を通過した第一処理ガスＧ１中に残存するＶＯＣを第二排ガス処理装置３０で更に酸化分解する。よって、本実施形態では、排ガスＧ０中のＶＯＣを単体の処理装置で処理する場合よりも、排ガスＧ０中のＶＯＣの濃度を大幅に低減させることができる。すなわち、本実施形態では、排ガスＧ０中に含まれるＶＯＣの処理能力を大幅に高めることができる。
また、本実施形態では、排ガスＧ０が第一排ガス処理装置１０に流入する前に、予熱熱交換器５５で第二処理ガスＧ２の熱により加熱されるため、燃焼室１５に流入した排ガスＧ０を加熱するために必要な燃料等の流量を抑えることができる。また、本実施形態では、蓄熱室１７で熱を奪われた第一処理ガスＧ１に対して、燃焼室１５内の高温の排ガスである第一中間処理ガスＧ１ｉを合流させてから、この混合ガスＧｍを第二排ガス処理装置３０に流入させている。このため、本実施形態では、燃料等を燃焼させて第一処理ガスＧ１を加熱しなくても、第二排ガス処理装置３０に流入する排ガスの温度を触媒３６の活性温度範囲にすることができる。よって、本実施形態では、排ガス処理にかかるランニングコストを抑えることができる。
「第二実施形態」
本発明に係る排ガス処理設備の第二実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。
本発明に係る排ガス処理設備の第二実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。
本実施形態の排ガス処理設備は、図３に示すように、第一実施形態の排ガス処理設備に、濃縮装置５０及び廃熱回収熱交換器５６を追加した設備である。
本実施形態の排ガス処理設備では、第一実施形態の排ガス処理設備で処理する排ガスＧ０よりもＶＯＣ濃度が低い低濃度排ガスＧＬを処理する。濃縮装置５０は、この低濃度排ガスＧＬを高濃度低風量の排ガスに濃縮する。濃縮装置５０は、回転する円筒形のロータと、ロータの表面に担持されている吸着剤と、ロータを覆うケーシングと、を有する。吸着剤は、例えば、ゼオライトで、ＶＯＣを吸着する。ケーシング内には、吸着ゾーンと、再生ゾーンと、冷却ゾーンとがある。ケーシング内の再生ゾーン内は、熱風が通る。ロータの表面に担持されている吸着剤のうち、吸着ゾーン内に位置する吸着剤は、低濃度排ガスＧＬ中のＶＯＣを吸着する。吸着ゾーン内に位置し、ＶＯＣを吸着した吸着剤は、ロータの回転で再生ゾーン内に位置すると、少風量の熱風中にＶＯＣを離脱させる。これにより、低濃度排ガスＧＬ中のＶＯＣ濃度を高めた小風量の排ガスが生成される。
濃縮装置５０は、ＶＯＣ濃度を高めた排ガスを排ガスＧ０として排出する。濃縮装置５０のガス出口５４と第一排ガス処理装置１０のガス入口１３とは、排ガスライン４５で接続されている。この排ガスライン４５には、必要に応じて、この排ガスライン４５を流れる排ガスＧ０の流れを形成する排ガスファン５９が設けられる。
予熱熱交換器５５は、第一実施形態と同様に、第二処理ガスライン４６と排ガスライン４５とを跨って設けられている。廃熱回収熱交換器５６は、第二処理ガスライン４６中であって、予熱熱交換器５５よりも第二処理ガスＧ２の流れの下流側に配置されている。この廃熱回収熱交換器５６は、熱交換器で、第二処理ガスライン４６を流れる第二処理ガスＧ２と外気Ａとを熱交換させ、第二処理ガスＧ２を冷却する一方で外気Ａを加熱する。なお、廃熱回収熱交換器５６は、外気Ａと第二処理ガスＧ２とを熱交換させるが、外気Ａ以外の媒体と第二処理ガスＧ２とを熱交換させてもよい。
次に、図４に示すフローチャートに従って、本実施形態に係る排ガス処理設備における排ガス処理の手順について説明する。
濃縮装置５０は、前述したように、低濃度排ガスＧＬを小風量で且つＶＯＣ濃度の高い排ガスＧ０にしてから、この排ガスＧ０を排出する。すなわち、濃縮装置５０は、低濃度排ガスＧＬ中のＶＯＣを濃縮する（Ｓ１０：濃縮工程）。ここで、濃縮装置５０から流出した直後の排ガスＧ０の温度は、例えば、６０℃である。この排ガスＧ０は、前述したように、予熱熱交換器５５内で第二処理ガスＧ２と熱交換される（Ｓ１１：予熱工程）。第二排ガス処理装置３０から流出した直後の第二処理ガスＧ２の温度は、例えば、３５５℃である。第二処理ガスＧ２と排ガスＧ０との間で熱交換により、第二処理ガスＧ２が冷却され、排ガスＧ０が加熱される。第二処理ガスＧ２との熱交換で予熱された排ガスＧ０の温度は、例えば、１６０℃である。
予熱熱交換器５５で予熱された排ガスＧ０は、第一実施形態と同様に、第一排ガス処理装置１０及び第二排ガス処理装置３０を通過する。このため、第一排ガス処理装置１０及び第二排ガス処理装置３０を含む設備では、第一実施形態と同様、第一排ガス処理工程（Ｓ１）、混合工程（Ｓ４）、及び第二排ガス処理工程（Ｓ７）が実行される。
第二排ガス処理装置３０からの第二処理ガスＧ２は、第二処理ガスライン４６を経て、予熱熱交換器５５に流入する。第二処理ガスＧ２は、前述したように、予熱熱交換器５５内を流れる過程で、排ガスＧ０との熱交換により冷却される（Ｓ１１：予熱工程）。予熱熱交換器５５で冷却された後の第二処理ガスＧ２の温度は、第一実施形態と同様、例えば、２５０℃である。
予熱熱交換器５５を通過した第二処理ガスＧ２は、廃熱回収熱交換器５６に流入する。この廃熱回収熱交換器５６では、外気Ａ等の媒体と第二処理ガスＧ２とが熱交換され、外気Ａ等が加熱される一方で第二処理ガスＧ２が冷却される（Ｓ１２：廃熱回収工程）。
以上のように、本実施形態では、低濃度排ガスＧＬを小風量で且つＶＯＣ濃度の高い排ガスＧ０にしてから、この排ガスＧ０を第一排ガス処理装置１０及び第二排ガス処理装置３０で処理する。よって、本実施形態では、低濃度排ガスＧＬを処理するに当たり、第一排ガス処理装置１０及び第二排ガス処理装置３０で処理する排ガス量を少なくすることができるので、第一排ガス処理装置１０及び第二排ガス処理装置３０の小型化を図ることができ、設備コストを抑えることができる。さらに、本実施形態では、第一排ガス処理装置１０及び第二排ガス処理装置３０で処理する排ガス量を高濃度化することができるので、ランニングコストも抑えることができる。
また、本実施形態では、予熱熱交換器５５を通過した後の第二処理ガスＧ２の熱を廃熱回収熱交換器５６で回収するので、この第二処理ガスＧ２の熱を有効利用することができる。
なお、本実施形態は、前述したように、第一実施形態の排ガス処理設備に、濃縮装置５０及び廃熱回収熱交換器５６を追加した設備である。しかしながら、第一実施形態の排ガス処理設備に、濃縮装置５０と廃熱回収熱交換器５６とのうち、いずれか一方のみを追加してもよい。
１０ 第一排ガス処理装置
１１ ケーシング
１２ 入出室
１３ ガス入口
１４ ガス出口
１５ 燃焼室
１６ 中間処理ガス出口
１７ 蓄熱室
１８ 蓄熱流路
２１ バーナー
２３ 回転分配弁
２５ 分配流路
３０ 第二排ガス処理装置
３１ ケーシング
３３ ガス入口
３４ ガス出口
３５ 前処理部
３６ 触媒
４１ 第一処理ガスライン
４２ 第一中間処理ガスライン
４３ 温度調節計
４４ ホットバイパス弁
４５ 排ガスライン
４６ 第二処理ガスライン
４７ 吸気口
５０ 濃縮装置
５４ ガス出口
５５ 予熱熱交換器
５６ 廃熱回収熱交換器
５９ 排ガスファン
Ｇ０ 排ガス
Ｇ１ 第一処理ガス
Ｇ１ｉ 第一中間処理ガス
Ｇｍ 混合ガス
Ｇ２ 第二処理ガス
ＧＬ 低濃度排ガス
１１ ケーシング
１２ 入出室
１３ ガス入口
１４ ガス出口
１５ 燃焼室
１６ 中間処理ガス出口
１７ 蓄熱室
１８ 蓄熱流路
２１ バーナー
２３ 回転分配弁
２５ 分配流路
３０ 第二排ガス処理装置
３１ ケーシング
３３ ガス入口
３４ ガス出口
３５ 前処理部
３６ 触媒
４１ 第一処理ガスライン
４２ 第一中間処理ガスライン
４３ 温度調節計
４４ ホットバイパス弁
４５ 排ガスライン
４６ 第二処理ガスライン
４７ 吸気口
５０ 濃縮装置
５４ ガス出口
５５ 予熱熱交換器
５６ 廃熱回収熱交換器
５９ 排ガスファン
Ｇ０ 排ガス
Ｇ１ 第一処理ガス
Ｇ１ｉ 第一中間処理ガス
Ｇｍ 混合ガス
Ｇ２ 第二処理ガス
ＧＬ 低濃度排ガス
本発明の第一の態様によれば、排ガス処理設備は、
揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する燃焼室を有する第一排ガス処理装置と、前記燃焼室で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガス中に残留する前記有機化合物を酸化分解する触媒を有する第二排ガス処理装置と、前記第二排ガス処理装置で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第二処理ガスと、前記第一排ガス処理装置に流入する前の前記排ガスとを熱交換させ、前記第二処理ガスの熱によって前記排ガスを加熱する予熱熱交換器と、を備える。
前記第一排ガス処理装置は、前記第一処理ガスから熱を奪って、前記熱を一時的に蓄え、蓄えた前記熱を前記燃焼室に流入する前の前記排ガスに対して放熱する蓄熱室を有する。
この排ガス処理設備は、前記蓄熱室で熱を奪われた前記第一処理ガスが前記第二排ガス処理装置に導かれるよう、前記第一排ガス処理装置と前記第二排ガス処理装置とを接続する第一処理ガスラインと、前記燃焼室内の排ガスである第一中間処理ガスが前記第二排ガス処理装置に導かれるよう、前記第一排ガス処理装置の前記燃焼室と前記第一処理ガスラインとを接続する第一中間処理ガスラインと、前記第一処理ガスライン及び前記第一中間処理ガスラインから前記第二排ガス処理装置に流入する排ガスの温度を検知する温度調節計と、前記温度調節計で検知された温度に応じて、前記第一中間処理ガスラインを流れる前記第一中間処理ガスの流量を調節するホットバイパス弁と、を更に備える。
前記温度調節計は、第一処理ガスライン中であって、第一中間処理ガスラインとの接続位置よりも第二排ガス処理装置側に設けられる。前記ホットバイパス弁は、第一中間処理ガスラインに設けられる。
前記ホットバイパス弁は、温度調節計で検知された混合ガスの温度に基づき、第一中間処理ガスラインを流れる第一中間処理ガスの流量を調節する。
揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する燃焼室を有する第一排ガス処理装置と、前記燃焼室で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガス中に残留する前記有機化合物を酸化分解する触媒を有する第二排ガス処理装置と、前記第二排ガス処理装置で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第二処理ガスと、前記第一排ガス処理装置に流入する前の前記排ガスとを熱交換させ、前記第二処理ガスの熱によって前記排ガスを加熱する予熱熱交換器と、を備える。
前記第一排ガス処理装置は、前記第一処理ガスから熱を奪って、前記熱を一時的に蓄え、蓄えた前記熱を前記燃焼室に流入する前の前記排ガスに対して放熱する蓄熱室を有する。
この排ガス処理設備は、前記蓄熱室で熱を奪われた前記第一処理ガスが前記第二排ガス処理装置に導かれるよう、前記第一排ガス処理装置と前記第二排ガス処理装置とを接続する第一処理ガスラインと、前記燃焼室内の排ガスである第一中間処理ガスが前記第二排ガス処理装置に導かれるよう、前記第一排ガス処理装置の前記燃焼室と前記第一処理ガスラインとを接続する第一中間処理ガスラインと、前記第一処理ガスライン及び前記第一中間処理ガスラインから前記第二排ガス処理装置に流入する排ガスの温度を検知する温度調節計と、前記温度調節計で検知された温度に応じて、前記第一中間処理ガスラインを流れる前記第一中間処理ガスの流量を調節するホットバイパス弁と、を更に備える。
前記温度調節計は、第一処理ガスライン中であって、第一中間処理ガスラインとの接続位置よりも第二排ガス処理装置側に設けられる。前記ホットバイパス弁は、第一中間処理ガスラインに設けられる。
前記ホットバイパス弁は、温度調節計で検知された混合ガスの温度に基づき、第一中間処理ガスラインを流れる第一中間処理ガスの流量を調節する。
本発明の第七の態様によれば、排ガス処理方法は、
揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する酸化処理工程を含む第一排ガス処理工程と、前記酸化処理工程で前記排ガス中の前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガス中に残存する前記有機化合物を触媒で酸化分解する第二酸化処理工程を含む第二排ガス処理工程と、前記第二排ガス処理工程で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第二処理ガスと、前記第一排ガス処理工程を経る前の前記排ガスとを熱交換させ、前記第二処理ガスを冷却する一方で前記排ガスを加熱する予熱工程と、を実行する。
前記第一排ガス処理工程は、前記第一処理ガスから熱を奪って、前記熱を一時的に蓄え、蓄えた前記熱を前記酸化処理工程が実行される前の前記排ガスに対して放熱する蓄熱/放熱工程を含む。
前記蓄熱/放熱工程で熱を奪われ、前記第二排ガス処理工程を経る前の前記第一処理ガスに、前記酸化処理工程中の排ガスである第一中間処理ガスを混合する混合工程を実行する。
前記第二排ガス処理工程では、前記第一処理ガスと前記第一中間処理ガスとが混合した排ガスである混合ガス中の前記有機化合物を酸化分解する。
前記混合工程は、前記混合ガスの温度を検知する温度検知工程と、前記温度検知工程で検知された温度に応じて、前記第一処理ガスに混合させる前記第一中間処理ガスの流量を調節する流量調節工程を含む。
揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する酸化処理工程を含む第一排ガス処理工程と、前記酸化処理工程で前記排ガス中の前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガス中に残存する前記有機化合物を触媒で酸化分解する第二酸化処理工程を含む第二排ガス処理工程と、前記第二排ガス処理工程で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第二処理ガスと、前記第一排ガス処理工程を経る前の前記排ガスとを熱交換させ、前記第二処理ガスを冷却する一方で前記排ガスを加熱する予熱工程と、を実行する。
前記第一排ガス処理工程は、前記第一処理ガスから熱を奪って、前記熱を一時的に蓄え、蓄えた前記熱を前記酸化処理工程が実行される前の前記排ガスに対して放熱する蓄熱/放熱工程を含む。
前記蓄熱/放熱工程で熱を奪われ、前記第二排ガス処理工程を経る前の前記第一処理ガスに、前記酸化処理工程中の排ガスである第一中間処理ガスを混合する混合工程を実行する。
前記第二排ガス処理工程では、前記第一処理ガスと前記第一中間処理ガスとが混合した排ガスである混合ガス中の前記有機化合物を酸化分解する。
前記混合工程は、前記混合ガスの温度を検知する温度検知工程と、前記温度検知工程で検知された温度に応じて、前記第一処理ガスに混合させる前記第一中間処理ガスの流量を調節する流量調節工程を含む。
Claims (12)
- 揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する燃焼室を有する第一排ガス処理装置と、
前記燃焼室で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガス中に残留する前記有機化合物を酸化分解する触媒を有する第二排ガス処理装置と、
前記第二排ガス処理装置で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第二処理ガスと、前記第一排ガス処理装置に流入する前の前記排ガスとを熱交換させ、前記第二処理ガスの熱によって前記排ガスを加熱する予熱熱交換器と、
を備える排ガス処理設備。 - 請求項１に記載の排ガス処理設備において、
前記予熱熱交換器で放熱により温度が下がった前記第二処理ガスと媒体とを熱交換させ、前記第二処理ガスの熱によって前記媒体を加熱する廃熱回収熱交換器を備える、
排ガス処理設備。 - 請求項２に記載の排ガス処理設備において、
前記有機化合物を含む低濃度排ガス中の有機化合物濃度を高めた排ガスを生成して、前記排ガスを排気する濃縮装置を更に備え、
前記予熱熱交換器は、前記濃縮装置から排気された前記排ガスと前記第二処理ガスとを熱交換させる、
排ガス処理設備。 - 請求項１から３のいずれか一項に記載の排ガス処理設備において、
前記第一排ガス処理装置は、前記第一処理ガスから熱を奪って、前記熱を一時的に蓄え、蓄えた前記熱を前記燃焼室に流入する前の前記排ガスに対して放熱する蓄熱室を有する、
排ガス処理設備。 - 請求項４に記載の排ガス処理設備において、
前記蓄熱室で熱を奪われた前記第一処理ガスが前記第二排ガス処理装置に導かれるよう、前記第一排ガス処理装置と前記第二排ガス処理装置とを接続する第一処理ガスラインと、
前記燃焼室内の排ガスである第一中間処理ガスが前記第二排ガス処理装置に導かれるよう、前記第一排ガス処理装置の前記燃焼室と前記第一処理ガスラインとを接続する第一中間処理ガスラインと、
前記第一処理ガスライン及び前記第一中間処理ガスラインから前記第二排ガス処理装置に流入する排ガスの温度を検知する温度調節計と、
前記温度調節計で検知された温度に応じて、前記第一中間処理ガスラインを流れる前記第一中間処理ガスの流量を調節するホットバイパス弁と、
を備える、
排ガス処理設備。 - 請求項１から５のいずれか一項に記載の排ガス処理設備において、
前記第二排ガス処理装置は、ガス入口及びガス出口が形成されているケーシングと、前記ケーシング内に配置されている前記触媒と、前記ケーシング内であって前記触媒よりも前記ガス入口側に配置されている前処理部と、を有し、
前記前処理部は、前記第二排ガス処理装置に流入する排ガスに含まれ、前記触媒の性能を低下させる原因物質を除去する、
排ガス処理設備。 - 揮発性の有機化合物を含む排ガスを加熱して、前記有機化合物を酸化分解する酸化処理工程を含む第一排ガス処理工程と、
前記酸化処理工程で前記排ガス中の前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第一処理ガス中に残存する前記有機化合物を触媒で酸化分解する第二酸化処理工程を含む第二排ガス処理工程と、
前記第二排ガス処理工程で前記有機化合物が酸化分解された後の排ガスである第二処理ガスと、前記第一排ガス処理工程を経る前の前記排ガスとを熱交換させ、前記第二処理ガスを冷却する一方で前記排ガスを加熱する予熱工程と、
を実行する排ガス処理方法。 - 請求項７に記載の排ガス処理方法において、
前記予熱工程で冷却された前記第二処理ガスと媒体とを熱交換させ、前記第二処理ガスを冷却する一方で前記媒体を加熱する廃熱回収工程を実行する、
排ガス処理方法。 - 請求項７又は８に記載の排ガス処理方法において、
前記有機化合物を含む低濃度排ガス中の有機化合物濃度を高めた排ガスを生成して、前記排ガスを排気する濃縮工程を実行し、
前記予熱工程では、前記濃縮工程で排気された前記排ガスと前記第二処理ガスとを熱交換させる、
排ガス処理方法。 - 請求項７から９のいずれか一項に記載の排ガス処理方法において、
前記第一排ガス処理工程は、前記第一処理ガスから熱を奪って、前記熱を一時的に蓄え、蓄えた前記熱を前記酸化処理工程が実行される前の前記排ガスに対して放熱する蓄熱/放熱工程を含む、
排ガス処理方法。 - 請求項１０に記載の排ガス処理方法において、
前記蓄熱/放熱工程で熱を奪われ、前記第二排ガス処理工程を経る前の前記第一処理ガスに、前記酸化処理工程中の排ガスである第一中間処理ガスを混合する混合工程を実行し、
前記第二排ガス処理工程では、前記第一処理ガスと前記第一中間処理ガスとが混合した排ガスである混合ガス中の前記有機化合物を酸化分解し、
前記混合工程は、前記混合ガスの温度を検知する温度検知工程と、前記温度検知工程で検知された温度に応じて、前記第一処理ガスに混合させる前記第一中間処理ガスの流量を調節する流量調節工程と、を含む、
排ガス処理方法。 - 請求項７から１１のいずれか一項に記載の排ガス処理方法において、
前記第二排ガス処理工程は、前記第二酸化処理工程を経る前の前記排ガスに前処理を施す前処理工程を更に含み、
前記前処理工程では、前記第二酸化処理工程を経る前の前記排ガス中に含まれ、前記触媒の性能を低下させる原因物質を除去する、
排ガス処理方法。
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