JP2645963B2 - 触媒燃焼装置 - Google Patents
触媒燃焼装置Info
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- JP2645963B2 JP2645963B2 JP19174792A JP19174792A JP2645963B2 JP 2645963 B2 JP2645963 B2 JP 2645963B2 JP 19174792 A JP19174792 A JP 19174792A JP 19174792 A JP19174792 A JP 19174792A JP 2645963 B2 JP2645963 B2 JP 2645963B2
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- Japan
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- catalyst
- flow pipe
- fuel gas
- combustion chamber
- catalytic combustion
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- Gas Burners (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は天然ガス等の燃料を触媒
と接触燃焼させ、発生した酸化熱を利用して石炭ガスの
改質反応等を行う触媒燃焼装置に関する。
と接触燃焼させ、発生した酸化熱を利用して石炭ガスの
改質反応等を行う触媒燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に天然ガス等の燃料ガスの着火温度
は、無触媒の場合に比較して触媒を用いた場合には酸化
開始温度が大幅に低下することが知られている。表１は
無触媒着火温度と触媒酸化開始温度との関係を示してい
る。表１から明らかな如く触媒酸化開始温度は無触媒着
火温度に比較して低くなっており、例えばメタノール，
ホルマリンを燃料ガスとして用いる場合は常温での酸化
が可能となる。なお参考のため夫々の完全酸化温度（最
低温度）を例示してある。この温度は燃料ガス供給量を
増大することによって広範囲の温度に設定することが可
能である。
は、無触媒の場合に比較して触媒を用いた場合には酸化
開始温度が大幅に低下することが知られている。表１は
無触媒着火温度と触媒酸化開始温度との関係を示してい
る。表１から明らかな如く触媒酸化開始温度は無触媒着
火温度に比較して低くなっており、例えばメタノール，
ホルマリンを燃料ガスとして用いる場合は常温での酸化
が可能となる。なお参考のため夫々の完全酸化温度（最
低温度）を例示してある。この温度は燃料ガス供給量を
増大することによって広範囲の温度に設定することが可
能である。
【０００３】
【表１】
【０００４】図１は従来の触媒燃焼装置を示す模式的縦
断面図であり、図中１は燃焼室、２は被加熱流体の通流
管、３はハニカム構造に形成されたPt等の触媒を示して
いる。燃焼室１は筒形に形成され、その軸方向の中間部
下方に触媒３を、またその上方に被加熱流体の通流管２
を相互の間に所定の間隔を隔てて配設してある。燃焼室
１の下端側には図示しない燃料ガス（混合ガス）供給管
が、また上端側には図示しない排ガス管が夫々連結され
ている。
断面図であり、図中１は燃焼室、２は被加熱流体の通流
管、３はハニカム構造に形成されたPt等の触媒を示して
いる。燃焼室１は筒形に形成され、その軸方向の中間部
下方に触媒３を、またその上方に被加熱流体の通流管２
を相互の間に所定の間隔を隔てて配設してある。燃焼室
１の下端側には図示しない燃料ガス（混合ガス）供給管
が、また上端側には図示しない排ガス管が夫々連結され
ている。
【０００５】而してこのような触媒燃焼装置にあって
は、燃焼室１の下方から矢符で示す向きに燃料ガスを供
給し、常温又は予熱した触媒３を通過する過程で酸化さ
せ、酸化熱にて通流管２を加熱しつつ、供給管５を通じ
て通流管２内に被加熱流体を通流し、この被加熱流体を
所定の温度に加熱してその改質反応を生じさせるように
なっている。
は、燃焼室１の下方から矢符で示す向きに燃料ガスを供
給し、常温又は予熱した触媒３を通過する過程で酸化さ
せ、酸化熱にて通流管２を加熱しつつ、供給管５を通じ
て通流管２内に被加熱流体を通流し、この被加熱流体を
所定の温度に加熱してその改質反応を生じさせるように
なっている。
【０００６】通常、このような触媒燃焼装置は燃料ガス
を触媒により無炎、又はそれに近い状態で燃焼出来るた
め次のような特徴を有しており、各種の改質反応装置等
として多方面で使用されている。例えば、ガソリンをオ
クタン価の高い構造に変成する接触改質法であるプラッ
トホーミング，レニホーミングでは、原料油に熱（450
〜540 ℃) と圧力（10〜50atm)を加えながら触媒を通過
させることにより改質を行う。
を触媒により無炎、又はそれに近い状態で燃焼出来るた
め次のような特徴を有しており、各種の改質反応装置等
として多方面で使用されている。例えば、ガソリンをオ
クタン価の高い構造に変成する接触改質法であるプラッ
トホーミング，レニホーミングでは、原料油に熱（450
〜540 ℃) と圧力（10〜50atm)を加えながら触媒を通過
させることにより改質を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのような触
媒燃焼装置は、熱交換器と組み合せて触媒表面からの輻
射熱，或いは触媒を通過した後の高温ガスの熱を改質時
のエネルギーとして回収を行うのに用いている。ところ
がこのような従来の触媒燃焼装置にあっては、燃焼室の
下方にハニカム構造の触媒３を、その上方に熱交換用の
通流管２を配置してあり、通流管２と触媒３とが上下に
離れているため酸化反応により発生した熱を効率よく通
流管２へ取り込むことができず、加えて通流管２内の被
加熱流体流量に応じ燃料ガスの流量を制御する構成とな
っていないことと相俟って、通流管２の温度の変動が大
きく改質反応効率が安定しないという問題があった。
媒燃焼装置は、熱交換器と組み合せて触媒表面からの輻
射熱，或いは触媒を通過した後の高温ガスの熱を改質時
のエネルギーとして回収を行うのに用いている。ところ
がこのような従来の触媒燃焼装置にあっては、燃焼室の
下方にハニカム構造の触媒３を、その上方に熱交換用の
通流管２を配置してあり、通流管２と触媒３とが上下に
離れているため酸化反応により発生した熱を効率よく通
流管２へ取り込むことができず、加えて通流管２内の被
加熱流体流量に応じ燃料ガスの流量を制御する構成とな
っていないことと相俟って、通流管２の温度の変動が大
きく改質反応効率が安定しないという問題があった。
【０００８】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは燃料ガスの酸化熱の利
用効率を高め、被加熱流体に対する均一、且つ安定した
加熱を可能とした触媒燃焼装置を提供するにある。
あって、その目的とするところは燃料ガスの酸化熱の利
用効率を高め、被加熱流体に対する均一、且つ安定した
加熱を可能とした触媒燃焼装置を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の本発明に係る触媒
燃焼装置は、燃焼室内に被加熱流体の通流管及び接触燃
焼用の触媒を設けた触媒燃焼装置において、前記触媒は
前記通流管の周りに配設し、前記燃焼室に供給された燃
料ガスを前記通流管周囲の触媒と接触させつつ燃焼させ
るようにしたことを特徴とする。
燃焼装置は、燃焼室内に被加熱流体の通流管及び接触燃
焼用の触媒を設けた触媒燃焼装置において、前記触媒は
前記通流管の周りに配設し、前記燃焼室に供給された燃
料ガスを前記通流管周囲の触媒と接触させつつ燃焼させ
るようにしたことを特徴とする。
【００１０】第２の本発明に係る触媒燃焼装置は、燃焼
室内に被加熱流体の通流管及び接触燃焼用の触媒を設け
た触媒燃焼装置において、前記通流管内に設けた温度セ
ンサと、該温度センサの検出温度を所定範囲に維持すべ
く前記燃焼室への燃料ガス供給量を制御する制御部とを
備え、また前記触媒は前記通流管の周りに配設し、前記
燃焼室に供給された燃料ガスを前記通流管周囲の触媒と
接触させつつ燃焼させるようにしたことを特徴とする。
室内に被加熱流体の通流管及び接触燃焼用の触媒を設け
た触媒燃焼装置において、前記通流管内に設けた温度セ
ンサと、該温度センサの検出温度を所定範囲に維持すべ
く前記燃焼室への燃料ガス供給量を制御する制御部とを
備え、また前記触媒は前記通流管の周りに配設し、前記
燃焼室に供給された燃料ガスを前記通流管周囲の触媒と
接触させつつ燃焼させるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】第１の本発明にあっては触媒を通流管の周囲に
配設したことによって、燃料ガスの酸化反応が被加熱流
体の通流管周囲で進行し、安定した均一な酸化熱が得ら
れて高い改質反応効率が得られる。
配設したことによって、燃料ガスの酸化反応が被加熱流
体の通流管周囲で進行し、安定した均一な酸化熱が得ら
れて高い改質反応効率が得られる。
【００１２】第２の本発明にあっては、被加熱流体温度
を通流管内に配した温度センサにて検出し、制御部にて
被加熱流体温度が所定の温度となるよう燃料ガス供給量
を調節することで改質反応等を効率的に行うことが可能
となる。
を通流管内に配した温度センサにて検出し、制御部にて
被加熱流体温度が所定の温度となるよう燃料ガス供給量
を調節することで改質反応等を効率的に行うことが可能
となる。
【００１３】
【実施例】以下本発明に係る触媒燃焼装置を図面に基づ
き具体的に説明する。図２は本発明に係る触媒燃焼装置
の模式的縦断面図であり、図中１は燃焼室を示してい
る。燃焼室１は上，下方向に延在する筒形に形成され、
その軸長方向の中間部にはここに配設した触媒３を貫通
する態様で被加熱流体、例えばナフサ,灯軽油, 原油等
の液状炭化水素の通流管２が貫設されている。
き具体的に説明する。図２は本発明に係る触媒燃焼装置
の模式的縦断面図であり、図中１は燃焼室を示してい
る。燃焼室１は上，下方向に延在する筒形に形成され、
その軸長方向の中間部にはここに配設した触媒３を貫通
する態様で被加熱流体、例えばナフサ,灯軽油, 原油等
の液状炭化水素の通流管２が貫設されている。
【００１４】燃焼室１の下端部には途中に制御弁4aを介
装した燃料ガス供給管４が、また上端部には図示しない
排ガス管が連結されている。燃料ガス供給管４は燃料タ
ンク及び空気供給管に接続されており、空気と燃料ガス
とを混合した状態で供給するようになっている。 なお
燃料ガスとしては、天然ガス，LPG 等の可燃ガスが単独
又は混合ガスの状態で用いられる。勿論必要があれば液
状燃料を用いてもよい。また触媒３としては主としてPt
を用いるが、他の物質を用いてもよい。
装した燃料ガス供給管４が、また上端部には図示しない
排ガス管が連結されている。燃料ガス供給管４は燃料タ
ンク及び空気供給管に接続されており、空気と燃料ガス
とを混合した状態で供給するようになっている。 なお
燃料ガスとしては、天然ガス，LPG 等の可燃ガスが単独
又は混合ガスの状態で用いられる。勿論必要があれば液
状燃料を用いてもよい。また触媒３としては主としてPt
を用いるが、他の物質を用いてもよい。
【００１５】図３は通流管２と触媒３との関係を示す拡
大断面図であり、触媒３は円柱体にその軸心線方向と平
行に多数の透孔3aを穿ったハニカム構造に構成されてお
り、透孔3aの向きを燃焼室１の軸心線方向と平行な向き
にして燃焼室１内に設置されている。また触媒３にはこ
の触媒の軸心線と直交する向きに通流管２を構成する複
数本の管2aを貫設してあり、各管2aの両端部は夫々一本
の大径の被加熱流体の供給管５に合流連結されている。
そして管2aのうち中心部寄りに位置する一又は複数本の
管には、図２に示す如くその一端部から管2aの略中央部
であって、且つ燃焼室１の略中央部に位置するよう温度
センサ６が挿入固定されている。
大断面図であり、触媒３は円柱体にその軸心線方向と平
行に多数の透孔3aを穿ったハニカム構造に構成されてお
り、透孔3aの向きを燃焼室１の軸心線方向と平行な向き
にして燃焼室１内に設置されている。また触媒３にはこ
の触媒の軸心線と直交する向きに通流管２を構成する複
数本の管2aを貫設してあり、各管2aの両端部は夫々一本
の大径の被加熱流体の供給管５に合流連結されている。
そして管2aのうち中心部寄りに位置する一又は複数本の
管には、図２に示す如くその一端部から管2aの略中央部
であって、且つ燃焼室１の略中央部に位置するよう温度
センサ６が挿入固定されている。
【００１６】７はマイクロコンピュータ等で構成された
演算制御部であり、これには前記管2a内に挿入した温度
センサ６にて検出された検出温度が取り込まれるように
なっている。演算制御部７は予め設定されている基準値
と、温度センサ６の温度値とを比較し、両者の温度差が
許容値を越えると、許容範囲内の温度差となるよう制御
弁4aを開閉制御するようになっている。
演算制御部であり、これには前記管2a内に挿入した温度
センサ６にて検出された検出温度が取り込まれるように
なっている。演算制御部７は予め設定されている基準値
と、温度センサ６の温度値とを比較し、両者の温度差が
許容値を越えると、許容範囲内の温度差となるよう制御
弁4aを開閉制御するようになっている。
【００１７】而してこのような本発明に係る触媒燃焼装
置にあっては、燃料ガス供給管４を通じて燃焼室１の下
方から燃料ガスを供給し、常温又は予熱したハニカム構
造の触媒３内を通流させることによって酸化させ、その
酸化熱により通流管２を加熱させる。通流管２内を通流
するナフサ，灯軽油，原油等は加熱されてエチレン，プ
ロピレン，オレフィン等に改質されることとなる。排ガ
スは燃焼室１の上部から排ガス管を通じて排出される。
置にあっては、燃料ガス供給管４を通じて燃焼室１の下
方から燃料ガスを供給し、常温又は予熱したハニカム構
造の触媒３内を通流させることによって酸化させ、その
酸化熱により通流管２を加熱させる。通流管２内を通流
するナフサ，灯軽油，原油等は加熱されてエチレン，プ
ロピレン，オレフィン等に改質されることとなる。排ガ
スは燃焼室１の上部から排ガス管を通じて排出される。
【００１８】
【発明の効果】以上の如く第１の本発明装置にあって
は、容積燃焼率が高く火炉容積を小型化出来ることは勿
論、被加熱流体の通流管の周囲に接触燃焼のための触媒
を設けたから、酸化反応熱の利用効率が向上し、安定し
た温度のもとで効率的な改質反応を生起させることが出
来る等本発明は優れた効果を奏する。
は、容積燃焼率が高く火炉容積を小型化出来ることは勿
論、被加熱流体の通流管の周囲に接触燃焼のための触媒
を設けたから、酸化反応熱の利用効率が向上し、安定し
た温度のもとで効率的な改質反応を生起させることが出
来る等本発明は優れた効果を奏する。
【００１９】また第２の本発明装置にあっては、被加熱
流体の通流管に温度センサを設け、該温度センサの検出
温度、換言すれば被加熱流体の温度が所定の範囲内とな
るよう燃料供給量を制御することとしているから、被加
熱流体の材質，温度，流量等の条件の如何にかかわらず
効率的な改質反応が得られる優れた効果を奏する。
流体の通流管に温度センサを設け、該温度センサの検出
温度、換言すれば被加熱流体の温度が所定の範囲内とな
るよう燃料供給量を制御することとしているから、被加
熱流体の材質，温度，流量等の条件の如何にかかわらず
効率的な改質反応が得られる優れた効果を奏する。
【図１】従来装置の模式図である。
【図２】本発明に係る触媒燃焼装置の模式図である。
【図３】本発明に係る触媒燃焼装置において用いる触媒
の拡大斜視図である。
の拡大斜視図である。
１ 燃焼室 ２ 通流管 ３ 触媒 ４ 燃料ガス供給管 ６ 温度センサ ７ 演算制御部
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼室内に被加熱流体の通流管及び接触
燃焼用の触媒を設けた触媒燃焼装置において、前記触媒
は前記通流管の周りに配設し、前記燃焼室に供給された
燃料ガスを前記通流管周囲の触媒と接触させつつ燃焼さ
せるようにしたことを特徴とする触媒燃焼装置。 - 【請求項２】 燃焼室内に被加熱流体の通流管及び接触
燃焼用の触媒を設けた触媒燃焼装置において、前記通流
管内に設けた温度センサと、該温度センサの検出温度を
所定範囲に維持すべく前記燃焼室への燃料ガス供給量を
制御する制御部とを備え、また前記触媒は前記通流管の
周りに配設し、前記燃焼室に供給された燃料ガスを前記
通流管周囲の触媒と接触させつつ燃焼させるようにした
ことを特徴とする触媒燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19174792A JP2645963B2 (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 触媒燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19174792A JP2645963B2 (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 触媒燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH069973A JPH069973A (ja) | 1994-01-18 |
| JP2645963B2 true JP2645963B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=16279836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19174792A Expired - Fee Related JP2645963B2 (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | 触媒燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2645963B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996011831A1 (fr) * | 1994-10-14 | 1996-04-25 | Nsk Ltd. | Controleur de systeme de direction a assistance electrique |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP19174792A patent/JP2645963B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH069973A (ja) | 1994-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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