JP6076241B2

JP6076241B2 - ガス処理装置

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Publication number: JP6076241B2
Application number: JP2013256980A
Authority: JP
Inventors: 宗範大口; 一宏宮平
Original assignee: Taikisha Ltd
Current assignee: Taikisha Ltd
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: JP2015114056A

Description

本発明は、揮発性有機化合物を含む被処理ガスを処理するガス処理装置に関し、詳しくは、
揮発性有機化合物を含む被処理ガスを被処理ガス路を通じて燃焼室に供給するガス処理用ファンと、燃焼用空気ファンにより燃焼用空気路を通じて供給される燃焼用空気とともに燃料を燃焼させて被処理ガスに含まれる揮発性有機化合物を前記燃焼室において熱分解処理するガス処理用バーナと、回収用ダンパを介在させた回収路を通じ前記燃焼室から高温の処理済ガスを導入して、その導入処理済ガスを熱回収用熱媒と熱交換させることで導入処理済ガスの保有熱を回収する廃熱回収器とを備えるガス処理装置に関する。

従来、この種のガス処理装置では（図７参照）、廃熱回収器１２において何らかの異常が発生したとき、回収路１３における回収用ダンパ１３ａを閉じて燃焼室３から廃熱回収器１２への高温処理済ガスＧ′の導入を遮断する、あるいは、回収路１３における回収用ダンパ１３ａを閉じるとともに、逃がし用ダンパ１４ａを開いて燃焼室３における高温処理済ガスＧ′を逃がし路１４を通じ外部に排出するなどの安全対策を採っていた。

また、これら対策の実施にかかわらず、回収用ダンパ１３ａにおける不可避のリークなどに原因して廃熱回収器１２の状況がさらに悪化することが懸念される場合には、ガス処理装置の運転そのものを停止するようにしていた。

先行技術を示す適当な特許文献が見当らない。

しかし従来、上記の如く回収路１３における回収用ダンパ１３ａを閉じ、また、ガス処理装置の運転を停止したとしても、それまで運転状態にあった廃熱回収器１２は大量の高温残熱を保有するため、例えば、廃熱回収器１２として廃熱ボイラを装備したものでは高温残熱に原因する廃熱ボイラの空焚き損傷を招くなど、高温残熱による廃熱回収器１２の熱損傷を招く虞があった。

また、ガス処理装置の運転停止後も燃焼室３は暫くの間、高温状態にあって圧力が高い状態にあるのに対し、回収路１３における回収用ダンパ１３ａに限らずダンパには全閉操作したとしてもある程度のリーク（即ち、不可避のリーク）が存在するため、燃焼室３における未だ高温の処理済ガスＧ′が前述の如く回収路１３における閉じ状態の回収用ダンパ１３ａをリークして異常発生の廃熱回収器１２に侵入し、このことで廃熱回収器１２の熱損傷を招く虞もあった。

そしてまた、異常を生じた廃熱回収器１２を復旧するには、廃熱回収器１２の点検補修が必要となるが、高温残熱を保有する廃熱回収器１２が自然冷却により点検補修可能な温度まで温度低下するにはかなりの長時間を要し、このため、廃熱回収器１２を復旧してガス処理運転を再開するのに相当の長時間を要する問題もあった。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、ガス処理装置の付帯機器を利用した合理的な冷却構成を採ることで、装置の複雑化や装置コストの増大を効果的に抑止しながら、上記問題を解消する点にある。

本発明の第１特徴構成はガス処理装置に係り、その特徴は、
揮発性有機化合物を含む被処理ガスを被処理ガス路を通じて燃焼室に供給するガス処理用ファンと、
燃焼用空気ファンにより燃焼用空気路を通じて供給される燃焼用空気とともに燃料を燃焼させて被処理ガスに含まれる揮発性有機化合物を前記燃焼室において熱分解処理するガス処理用バーナと、
回収用ダンパを介在させた回収路を通じ前記燃焼室から高温の処理済ガスを導入して、その導入処理済ガスを熱回収用熱媒と熱交換させることで導入処理済ガスの保有熱を回収する廃熱回収器とを備えるガス処理装置であって、
冷却用ダンパを介在させた冷却用風路を前記燃焼用空気路における前記燃焼用空気ファンの吐出側箇所から分岐して前記廃熱回収器に接続し、
前記冷却用ダンパを開いた状態で前記燃焼用空気ファンを運転することで、前記燃焼用空気ファンにより供給される燃焼用空気を冷却用空気として前記冷却用風路を通じ前記廃熱回収器に供給して前記廃熱回収器を冷却する構成にし、
前記冷却用風路は、前記燃焼室からの高温処理済ガスを前記回収路を通じて通風する前記廃熱回収器の器内通風路に対し前記燃焼室からの高温処理済ガスの通風向きとは逆の通風向きで前記冷却用空気を通風する状態にして前記廃熱回収器に接続してある点にある。

この構成によれば、通常時には冷却用ダンパを閉じておくことで、燃焼用空気ファンの運転により燃焼用空気を燃焼用空気路を通じガス処理用バーナに供給する状態にしてガス処理用バーナを燃焼作動させることができ、これにより、被処理ガスをガス処理用ファンにより被処理ガス路を通じ燃焼室に供給して、その被処理ガス中の揮発性有機化合物を燃焼室において熱分解処理するガス処理運転を従前と同様に実施することができる。

また、このガス処理運転に併行して、回収路における回収用ダンパを開くことで、燃焼室から高温の処理済ガスを回収路を通じ廃熱回収器に導入し、その導入処理済ガスを廃熱回収器で熱回収用熱媒と熱交換させて導入処理済ガスの保有熱を熱回収用熱媒に回収する廃熱回収運転も従前と同様に実施することができる。

そして、このガス処理運転及びそれに伴う廃熱回収運転において、何らかの原因で廃熱回収器において異常が発生したときには、対策として回収路における回収用ダンパを閉じるともにガス処理運転を停止するのに対し、冷却用ダンパを開いた状態にして燃焼用空気ファンを運転することで、燃焼用空気ファンにより供給される燃焼用空気を冷却用空気として冷却用風路を通じ異常発生の廃熱回収器に供給して、その冷却用空気により廃熱回収器を強制的に冷却する回収器冷却運転を行うことができる。

即ち、この回収器冷却運転により、異常発生した廃熱回収器の先述の如き高温残熱による熱損傷や、燃焼室における高温処理済ガスが閉じ状態の回収用ダンパをリークして異常発生の廃熱回収器に侵入することによる廃熱回収器の熱損傷を効果的に防止することができる。

そしてまた、この回収器冷却運転により、高温残熱を保有する異常発生の廃熱回収器が点検補修可能な温度まで温度低下するのに要する時間も従前の如き自然冷却に比べ大巾に短縮することができ、これにより、異常発生の廃熱回収器を復旧してガス処理運転を再開するのに要する時間も効果的に短縮することができる。

しかも、このような強制冷却方式としながらも、ガス処理装置に付帯機器として装備される燃焼用空気ファンを利用して冷却用空気を廃熱回収器に供給するから、専用の冷却用ファンを別途装備して廃熱回収器を強制冷却するのに比べ、装置の複雑化や装置コストの増大も効果的に抑止することができる。
さらに、この第１特徴構成では、前記冷却用風路は、前記燃焼室からの高温処理済ガスを前記回収路を通じて通風する前記廃熱回収器の器内通風路に対し前記燃焼室からの高温処理済ガスの通風向きとは逆の通風向きで前記冷却用空気を通風する状態にして前記廃熱回収器に接続してあるから、次の作用効果も併せて得ることができる。
即ち、燃焼室からの高温処理済ガスを回収路を通じ廃熱回収器の器内通風路に通風して導入処理済ガスの保有熱を回収する廃熱回収運転において燃焼室からの高温処理済ガスが流入する側の廃熱回収器における器内通風路の入口側部分よりも低温となる器内通風路の出口側部分（即ち、保有熱が回収されて温度低下した処理済ガスが通過する部分）に冷却用風路を接続する形態となることから、これとは逆に冷却用空気を燃焼室からの高温処理済ガスと同じ通風向きで廃熱回収器の器内通風路に通風する形態を採るのに比べ、冷却用風路の形成材に要求される耐熱性や、冷却用風路に対して施設する断熱手段に要求される断熱性を効果的に軽減することができ、これにより、装置コストの増大を一層効果的に抑止することができる。

本発明の第２特徴構成はガス処理装置に係り、その特徴は、
揮発性有機化合物を含む被処理ガスを被処理ガス路を通じて燃焼室に供給するガス処理用ファンと、
燃焼用空気ファンにより燃焼用空気路を通じて供給される燃焼用空気とともに燃料を燃焼させて被処理ガスに含まれる揮発性有機化合物を前記燃焼室において熱分解処理するガス処理用バーナと、
回収用ダンパを介在させた回収路を通じ前記燃焼室から高温の処理済ガスを導入して、その導入処理済ガスを熱回収用熱媒と熱交換させることで導入処理済ガスの保有熱を回収する廃熱回収器とを備えるガス処理装置であって、
外気導入用ダンパを介在させた外気導入路を前記被処理ガス路における前記ガス処理用ファンの吸入側箇所に接続するとともに、
冷却用ダンパを介在させた冷却用風路を前記被処理ガス路における前記ガス処理用ファンの吐出側箇所から分岐して前記廃熱回収器に接続し、
前記外気導入用ダンパ及び前記冷却用ダンパを開いた状態で前記ガス処理用ファンを運転することで、前記ガス処理用ファンにより前記外気導入路を通じ外気を導入し、この導入外気を冷却用空気として前記ガス処理用ファンにより前記冷却用風路を通じ前記廃熱回収器に供給して前記廃熱回収器を冷却する構成にし、
前記冷却用風路は、前記燃焼室からの高温処理済ガスを前記回収路を通じて通風する前記廃熱回収器の器内通風路に対し前記燃焼室からの高温処理済ガスの通風向きとは逆の通風向きで前記冷却用空気を通風する状態にして前記廃熱回収器に接続してある点にある。

この構成によれば、通常時は外気導入用ダンパ及び冷却用ダンパを閉じておくことで、ガス処理用ファンの運転により被処理ガス路を通じて被処理ガスを燃焼室に供給することができ、これにより、ガス処理用ファンにより燃焼室に供給される被処理ガス中の揮発性有機化合物を燃焼室において熱分解処理するガス処理運転を従前と同様に実施することができる。

そして、このガス処理運転及びそれに伴う廃熱回収運転において、何らかの原因で廃熱回収器において異常が発生したときには、対策として回収路における回収用ダンパを閉じるとともにガス処理運転を停止するのに対し、外気導入用ダンパ及び冷却用ダンパを開いた状態にしてガス処理用ファンを運転することで、ガス処理用ファンにより外気導入路を通じ外気を導入し、この導入外気を冷却用空気としてガス処理用ファンにより冷却用風路を通じ廃熱回収器に供給して、その冷却用空気により廃熱回収器を強制的に冷却する回収器冷却運転を行うことができる。

即ち、この回収器冷却運転により、第１特徴構成と同様、異常発生した廃熱回収器の先述の如き高温残熱による熱損傷や、燃焼室における高温処理済ガスが閉じ状態の回収用ダンパをリークして異常発生の廃熱回収器に侵入することによる廃熱回収器の熱損傷を効果的に防止することができる。

しかも、このような強制冷却方式としながらも、ガス処理装置に付帯機器として装備されるガス処理用ファンを利用して冷却用空気を廃熱回収器に供給するから、専用の冷却用ファンを別途装備して廃熱回収器を強制冷却するのに比べ、装置の複雑化や装置コストの増大も効果的に抑止することができる。

さらに、この第２特徴構成では、第１特徴構成と同様に、前記冷却用風路は、前記燃焼室からの高温処理済ガスを前記回収路を通じて通風する前記廃熱回収器の器内通風路に対し前記燃焼室からの高温処理済ガスの通風向きとは逆の通風向きで前記冷却用空気を通風する状態にして前記廃熱回収器に接続してあるから、次の作用効果も併せて得ることができる。

即ち、燃焼室からの高温処理済ガスを回収路を通じ廃熱回収器の器内通風路に通風して導入処理済ガスの保有熱を回収する廃熱回収運転において燃焼室からの高温処理済ガスが流入する側の廃熱回収器における器内通風路の入口側部分よりも低温となる器内通風路の出口側部分（即ち、保有熱が回収されて温度低下した処理済ガスが通過する部分）に冷却用風路を接続する形態となることから、これとは逆に冷却用空気を燃焼室からの高温処理済ガスと同じ通風向きで廃熱回収器の器内通風路に通風する形態を採るのに比べ、冷却用風路の形成材に要求される耐熱性や、冷却用風路に対して施設する断熱手段に要求される断熱性を効果的に軽減することができ、これにより、装置コストの増大を一層効果的に抑止することができる。

本発明の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成の実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記回収路における前記回収用ダンパより前記燃焼室寄りの部分から又は前記燃焼室から排気路へ高温の処理済ガスを導く逃がし路を設けるとともに、この逃がし路を開閉する逃がし用ダンパを設けてある点にある。

この構成によれば、燃焼室から回収路を通じ廃熱回収器に導入する高温処理済ガスとは逆の通風向きで廃熱回収器の器内通風路に冷却用風路からの冷却用空気を通風する回収器冷却運転において、回収路における回収用ダンパ及び上記逃がし用ダンパを開くことで、廃熱回収器の器内通風路を燃焼室からの高温処理済ガスとは逆の通風向きで通過した冷却用空気（即ち、廃熱回収器に対して冷却作用した後の冷却用空気）を燃焼室に向けて回収路を逆流させる状態で逃がし路に導いて、その逃がし路を通じ排気路へ排出することができ、これにより、十分な風量の冷却用空気を異常発生した廃熱回収器の器内通風路に対して円滑に通風することができる。

なお、この回収器冷却運転において燃焼室が未だ高温の状態で回収路の回収用ダンパを開いたとしても、燃焼室における高温処理済ガスが回収路を通じて廃熱回収器に侵入することは、回収路における燃焼室に向けての冷却用空気の逆流により確実に阻止することができ、これにより、燃焼室の高温処理済ガスが異常発生の廃熱回収器に侵入することによる廃熱回収器の熱損傷は確実に防止することができる。

また、この逃がし路は、廃熱回収器において異常が発生したとき燃焼室における高温の処理済ガスを排気路に排出するときの導風路や、ガス処理運転において燃焼室の温度管理のために燃焼室における高温処理済ガスの一部を排気路に排出するときの導風路などにも兼用することができ、この兼用化により、装置の複雑化や装置コストの増大を一層効果的に抑止することもできる。

本発明の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記冷却用ダンパに対するバイパス路を前記冷却用風路に設け、
このバイパス路に、前記廃熱回収器に向かう空気流れを許して逆向きの空気流れを阻止する逆止手段を設けてある点にある。

この構成によれば、ガス処理運転の停止に続き外気導入により燃焼室を冷却する装置冷却運転の実施時など、冷却用ダンパを開く回収器冷却運転の実施は不要な状況においても、回収路における回収用ダンパが閉じ状態にあるときには、逆止手段により逆流を確実に阻止しながら少量の冷却用空気（即ち、第１特徴構成では燃焼用空気ファンにより供給される燃焼用空気、また、第２特徴構成では外気導入路を通じガス処理用ファンにより吸入される外気）をバイパス路を通じ廃熱回収器に供給する形態で、閉じ状態の回収用ダンパに対し冷却用空気の供給圧力（即ち、燃焼用空気ファン又はガス処理用ファンの吐出圧力）を燃焼室向きに作用させることができ、これにより、燃焼室が高温であるとしても燃焼室の高温処理済ガスや高温空気が閉じ状態の回収用ダンパをリークして廃熱回収器に侵入することを確実に防止することができ、この点で、廃熱回収器の熱損傷を防止するのに一層優れたガス処理装置にすることができる。

本発明の第５特徴構成は、第１〜第４特徴構成のいずれかの実施に好適な実施形態を特定するものであり、その特徴は、
前記ガス処理用ファンにより前記被処理ガス路を通じ被処理ガスを前記燃焼室に供給して、その被処理ガスに含まれる揮発性有機化合物を前記燃焼室で熱分解処理するガス処理運転と、前記冷却用風路を通じ前記廃熱回収器に前記冷却用空気を供給して前記廃熱回収器を冷却する回収器冷却運転との切り換えを行う制御手段を設け、
この制御手段は、前記ガス処理運転中に前記廃熱回収器で異常が発生したとき、異常検出情報に基づき前記ガス処理運転を自動的に停止して前記回収器冷却運転を自動的に開始する構成にしてある点にある。

この構成によれば、廃熱回収器において異常が発生したとき、ガス処理運転から回収器冷却運転への切り換えが上記制御手段により自動的に行われるから、その運転切り換えを人為的に行うのに比べ、廃熱回収装置の熱損傷を一層確実に防止することができ、また、装置の運転管理も容易になる。

第１実施形態におけるガス処理装置のガス処理運転を示す図。第１実施形態におけるガス処理装置の回収器冷却運転を示す図。第１実施形態におけるガス処理装置の装置冷却運転を示す図。第２実施形態におけるガス処理装置のガス処理運転を示す図。第２実施形態におけるガス処理装置の回収器冷却運転を示す図。第２実施形態におけるガス処理装置の装置冷却運転を示す図。従来のガス処理装置を示す図

〔第１実施形態〕
図１は蓄熱式ガス処理装置を示し、このガス処理装置では、塗装工場や印刷工場あるいは半導体工場などの生産ラインから排出される被処理ガスＧをガス処理用ファン１により被処理ガス路２を通じ燃焼室３に供給し、この被処理ガスＧに含まれる溶剤蒸気などの揮発性有機化合物を燃焼室３において熱分解処理するガス処理運転を実施する。

燃焼室３には、燃料路４を通じて供給される燃料ｆを燃焼用空気ファン５により燃焼用空気路６を通じて供給される燃焼用空気ａｎ（一般的には外気）とともに燃焼室３において燃焼させるガス処理用バーナ７を装備してあり、このガス処理用バーナ７により被処理ガスＧ中の揮発性有機化合物を助燃状態又は自燃状態で燃焼させて熱分解処理する。

また、燃焼室３には、通気性の蓄熱材層８を収容した第１及び第２蓄熱室９ａ，９ｂ夫々の一端を連通させてあり、第１蓄熱室９ａに対しては、被処理ガス路２を第１蓄熱室９ａの他端に連通させて第１蓄熱室９ａを入口側蓄熱室とする状態と、外部への排気路１０を第１蓄熱室９ａの他端に連通させて第１蓄熱室９ａを出口側蓄熱室とする状態との切り換えを行う第１ポペット弁１１ａを装備してある。

同様に第２蓄熱室９ｂに対しては、被処理ガス路２を第２蓄熱室９ｂの他端に連通させて第２蓄熱室９ｂを入口側蓄熱室とする状態と、外部への排気路１０を第２蓄熱室９ｂの他端に連通させて第２蓄熱室９ｂを出口側蓄熱室とする状態との切り換えを行う第２ポペット弁１１ｂを装備してある。

つまり、これら第１及び第２ポペット弁１１ａ，１１ｂの切り換え操作により、図１において実線の矢印で示す如く、第１蓄熱室９ａを入口側蓄熱室として被処理ガスＧを第１蓄熱室９ａの蓄熱材層８を通過させて燃焼室３に導くのに併行して、燃焼室３で揮発性有機化合物を熱分解処理した高温の処理済ガスＧ′を第２蓄熱室９ｂの蓄熱材層８を通過させて排気路１０に導く状態と、これとは逆に図１において破線の矢印で示す如く、第２蓄熱室９ｂを入口側蓄熱室として被処理ガスＧを第２蓄熱室９ｂの蓄熱材層８を通過させて燃焼室３に導くのに併行して、燃焼室３で揮発性有機化合物を熱分解処理した高温の処理済ガスＧ′を第１蓄熱室９ａの蓄熱材層８を通過させて排気路１０に導く状態とにガス経路を交互に切り換える。

即ち、ガス処理運転において、この交互切り換えを繰り返すことにより、先の工程において高温処理済ガスＧ′の通過により蓄熱した出口側蓄熱室の蓄熱材層８を次の工程では入口側蓄熱室の蓄熱材層８にして、その蓄熱状態の蓄熱材層８に被処理ガスＧを通過させることで被処理ガスＧを予熱し、これにより、予熱した被処理ガスＧを継続的に燃焼室３に供給するようにしてガス処理用バーナ７の必要燃焼量を低減する。

１２は廃熱回収器としての廃熱ボイラであり、この廃熱ボイラでは廃熱回収運転として、ガス処理運転状態にある燃焼室３から高温処理済ガスＧ′の一部量を回収路１３を通じて導入することで、その導入処理済ガスＧ′を熱回収用熱媒としての水ｗと熱交換させ、これにより、燃焼室３から導入した高温処理済ガスＧ′の保有熱を回収して、その回収熱により熱回収用熱媒としての水ｗを加熱することで、種々の用途に用いる温水又は水蒸気を生成する。

回収路１３には回収用ダンパ１３ａを介在させてあり、廃熱ボイラ１２による廃熱回収運転を行わないときや、廃熱ボイラ１２の故障時などには、この回収用ダンパ１３ａを閉じることで廃熱ボイラ１２への高温処理済ガスＧ′の導入を遮断する。

１４は回収路１３における回収用ダンパ１３ａよりも燃焼室３寄りの箇所から分岐して排気路１０に接続した逃がし路であり、この逃がし路１４には逃がし用ダンパ１４ａを介在させてある。

つまり、ガス処理運転において燃焼室３が過熱傾向になったときには、逃がし用ダンパ１４ａを開いて燃焼室３における高温処理済ガスＧの一部量を逃がし路１４及び排気路１０を通じて外部に排出することで燃焼室３を適正な温度状態に保つ。

１５は、廃熱ボイラ１２の器内通風路１２ａを通過した処理済ガスＧ′（即ち、熱回収用熱媒としての水ｗとの熱交換で温度低下した処理済ガス）を排気路１０へ排出する回収系排気路であり、この回収系排気路１５には、廃熱回収運転時にのみ開く回収系排気ダンパ１５ａを介在させてある。

また、ガス処理用バーナ７に対する燃焼用空気ａｎの供給を断続する燃焼用空気弁６ａよりも上流側で燃焼用空気路６における燃焼用空気ファン５の吐出側箇所からは冷却用風路１６を分岐し、この冷却用風路１６は回収系排気路１５における回収系排気ダンパ１５ａの上流側箇所に接続することで廃熱ボイラ１２に接続してあり、この冷却用風路１６には冷却用ダンパ１６ａを介在させてある。

冷却用風路１６には、冷却用ダンパ１６ａに対する小口径のバイパス路１７を設け、このバイパス路１７には、廃熱ボイラ１２に向かう空気流れのみを許容して逆向きの空気流れを阻止する逆止弁１７ａを介在させてある。

１８はガス処理運転における第１及び第２ポペット弁９ａ，９ｂの切り換え操作並びに各ダンパ及び各弁の開閉操作を行う制御器であり、この制御器１８は、ガス処理運転に伴う廃熱回収運転で廃熱ボイラ１２において異常（本例では例えば廃熱ボイラ１２での深刻水位低下）が検出されたとき、その検出情報に基づいて図１に示すガス処理運転を自動停止して図２に示す回収器冷却運転を自動的に開始する。

具体的には、この回収器冷却運転において制御器１８は、同図２に示す如く、燃料路４の燃料弁４ａ及び燃焼用空気路６の燃焼用空気弁６ａを閉じてガス処理用バーナ７の燃焼作動を停止するとともに、ガス処理用ファン１による被処理ガスＧの供給を停止してガス処理運転を停止した状態において、冷却用ダンパ１６ａを開くとともに回収系排気ダンパ１５ａを閉じた状態で燃焼用空気ファン５を運転する。

即ち、この回収器冷却運転では、燃焼用空気弁６ａを閉じるのに対し冷却用ダンパ１６ａを開き、また、回収系排気ダンパ１５ａを閉じた状態で燃焼用空気ファン５を運転することで、燃焼用空気ファン５により供給される燃焼用空気ａｎを冷却用空気ａｃとして冷却用風路１６を通じて廃熱ボイラ１２の器内通風路１２ａに対し燃焼室３からの高温処理済ガスＧ′の通風向きとは逆の通風向きで通風し、これにより、異常発生の廃熱ボイラ１２を強制的に冷却して廃熱ボイラ１２の熱損傷を防止する。

また、この回収器冷却運転において制御器１８は、回収路１３における回収用ダンパ１３ａ及び逃がし路１４における逃がしダンパ１４ａをともに開いた状態にし、これにより、廃熱ボイラ１２の器内通風路１２ａを通過した冷却用空気ａｃ（即ち、廃熱ボイラ１２に対して冷却作用した後の冷却用空気）を回収路１３に対し逆流させる状態で逃がし路１４に導いて逃がし路１４を通じ排気路１０へ円滑に流出させる。

なお、各図において各ダンパや各弁を示す符号には、各運転時におけるダンパや弁の開閉状態を括弧書きにて付記してある。

一方、図３は、ガス処理運転を通常停止した際、そのガス処理運転の通常停止に続いて制御器８が自動的に実行する装置冷却運転を示し、この装置冷却運転において制御器１８は、被処理ガス路２におけるガス処理用ダンパ２ａを閉じるとともに、そのガス処理用ダンパ２ａよりも下流側において被処理ガス路２におけるガス処理用ファン１の吸入側箇所に接続した外気導入路１９における外気導入用ダンパ１９ａを開いた状態でガス処理用ファン１を運転することにより、外気導入路１９を通じ被処理ガス路２に外気ａｏを導入して、その導入外気ａｏを第１及び第２ポペット弁１１ａ，１１ｂの切り換え操作による前述の如き入口側蓄熱室と出口側蓄熱室との交互切り換えを伴う状態で被処理ガス路２を通じ燃焼室３に供給し、これにより、ガス処理運転後の燃焼室３及び各蓄熱室９ａ，９ｂを冷却する。

なお、この装置冷却運転において回収用ダンパ１３ａ，逃がし用ダンパ１４ａ，回収系排気ダンパ１５ａ，冷却用ダンパ１６ａはいずれも閉じ状態にする。

そして、この装置冷却運転では、回収路１３における回収用ダンパ１３ａを閉じておくのに対し、燃料路４の燃料弁４ａを閉じてガス処理用バーナ７の燃焼作動を停止させた状態で燃焼用空気ファン５を運転し、これにより、冷却用風路１６の側に冷却用空気ａｃとして供給されるごく少量の燃焼用空気ａｎを冷却用風路１６のバイパス路１７を通じ廃熱ボイラ１２の器内通風路１２ａに対し燃焼室３からの高温処理済ガスの通風向きとは逆の通風向きで供給する状態にして、その燃焼用空気ａｎ（冷却用空気）の供給圧力を閉じ状態の回収用ダンパ１３ａに対し燃焼室３向きに作用させる。

つまり、バイパス路１７における逆止弁１７ａにより逆流を確実に阻止した状態で、このように燃焼用空気ａｎの供給圧力を閉じ状態の回収用ダンパ１３ａに対し燃焼室３向きに作用させることで、装置冷却運転において未だ高温の燃焼室３から送出される高温処理済ガスや高温空気が閉じ状態の回収用ダンパ１３ａをリークして廃熱ボイラ１２に侵入することを防止する。

なお、この装置冷却運転において燃焼用空気弁６ａは閉じ状態あるいは開き状態のいずれであってもよい。

また、このバイパス路１７を設けることで、装置冷却運転に限らず、回収用ダンパ１３ａ及び回収系排気ダンパ１５ａを閉じた状態で燃焼用空気ファン５を運転するとき（例えば、廃熱回収運転を伴わないガス処理運転時など）には常に、バイパス路１７における逆止弁１７ａにより逆流を確実に阻止した状態で、燃焼用空気ａｎの供給圧力を閉じ状態の回収用ダンパ１３ａに対し燃焼室３向きに作用させて、閉じ状態にある回収用ダンパ１３ａにおける廃熱ボイラ側へのガスリークを阻止することができる。

〔第２実施形態〕
図４は第２実施形態の蓄熱式ガス処理装置を示し、このガス処理装置では、第１実施形態のガス処理装置の如く冷却用風路１６を燃焼用空気路６における燃焼用空気ファン５の吐出側箇所から分岐するのに代えて、冷却用風路１６を被処理ガス路２におけるガス処理用ファン１の吐出側箇所から分岐して廃熱回収器として廃熱ボイラ１２に接続してある。

具体的には、外気導入用ダンパ１９ａを介在させた外気導入路１９をガス処理用ダンパ２ａよりも下流側で被処理ガス路２におけるガス処理用ファン１の吸入側箇所に接続するとともに、冷却用ダンパ１６ａを介在させた冷却用風路１６を被処理ガス路２におけるガス処理用ファン１の吐出側箇所から分岐し、この冷却用風路１６は回収系排気路１５における回収系排気ダンパ１５ａの上流側箇所に接続することで廃熱ボイラ１２に接続してある。

ガス処理運転は、外気導入用ダンパ１９ａ及び冷却用ダンパ１６ａを閉じて被処理ガス路２を通じガス処理用ファン１により被処理ガスＧを燃焼室３に供給する状態にし、この状態で第１実施形態のガス処理装置と同様、図４において実線の矢印で示す如く、第１蓄熱室９ａを入口側蓄熱室として被処理ガスＧを第１蓄熱室９ａの蓄熱材層８を通過させて燃焼室３に導くのに併行して、燃焼室３で揮発性有機化合物を熱分解処理した高温の処理済ガスＧ′を第２蓄熱室９ｂの蓄熱材層８を通過させて排気路１０に導く状態と、これとは逆に図４において破線の矢印で示す如く、第２蓄熱室９ｂを入口側蓄熱室として被処理ガスＧを第２蓄熱室９ｂの蓄熱材層８を通過させて燃焼室３に導くのに併行して、燃焼室３で揮発性有機化合物を熱分解処理した高温の処理済ガスＧ′を第１蓄熱室９ａの蓄熱材層８を通過させて排気路１０に導く状態とにガス経路を交互に切り換えながら実施する。

制御器１８は、ガス処理運転に伴う廃熱回収運転で廃熱ボイラ１２において異常（本例では例えば廃熱ボイラ１２での深刻な水位低下）が検出されたとき、その検出情報に基づいて図４に示すガス処理運転を自動停止して図５に示す回収器冷却運転を自動的に開始する。

具体的には、この回収器冷却運転において制御器１８は、同図５に示す如く、燃料路４の燃料弁４ａを閉じるとともに燃焼用空気ファン５を停止してガス処理用バーナ７の燃焼作動を停止するとともに、被処理ガス路２のガス処理用ダンパ２ａを閉じてガス処理運転を停止した状態において、外気導入用ダンパ１９ａ及び冷却用ダンパ１６ａを開くとともに回収系排気ダンパ１５ａを閉じた状態でガス処理用ファン１を運転する。

即ち、この回収器冷却運転では、外気導入用ダンパ１９ａ及び冷却用ダンパ１６ａを開き、また、ガス処理用ダンパ２ａ及び回収系排気ダンパ１５ａを閉じた状態でガス処理用ファン１を運転することで、ガス処理用ファン１により外気導入路１９を通じ外気ａｏを導入し、その導入外気ａｏを冷却用空気ａｃとしてガス処理用ファン１により冷却用風路１６を通じて廃熱ボイラ１２の器内通風路１２ａに対し燃焼室３からの高温処理済ガスＧ′の通風向きとは逆の通風向きで通風し、これにより、異常発生の廃熱ボイラ１２を強制的に冷却する。

また、この回収器冷却運転において制御器１８は、第１実施形態のガス処理装置と同様、回収路１３における回収用ダンパ１３ａ及び逃がし路１４における逃がしダンパ１４ａをともに開いた状態にし、これにより、廃熱ボイラ１２の器内通風路１２ａを通過した冷却用空気ａｃ（即ち、廃熱ボイラ１２に対して冷却作用した後の冷却用空気）を回収路１３に対し逆流させる状態で逃がし路１４に導いて逃がし路１４を通じ排気路１０へ円滑に流出させる。

冷却用風路１６には、第１実施形態のガス処理装置と同様、冷却用ダンパ１６ａに対する小口径のバイパス路１７を設け、このバイパス路１７には廃熱ボイラ１２に向かう空気流れのみを許容して逆向きの空気流れを阻止する逆止弁１７ａを介在させてある。

図６は、ガス処理運転を通常停止した際、そのガス処理運転の通常停止に続いて制御器８が自動的に実行する装置冷却運転を示し、この装置冷却運転において制御器８は、ガス処理用ダンパ２ａを閉じて外気導入用ダンパ１９を開くのに対し冷却用ダンパ１６ａは閉じたままの状態でガス処理用ファン１を運転することで、外気導入路１９を通じ被処理ガス路２に外気ａｏを導入して、その導入外気ａｏを第１及び第２ポペット弁１１ａ，１１ｂの切り換え操作による前述の如き入口側蓄熱室と出口側蓄熱室との交互切り換えを伴う状態で被処理ガス路２を通じ燃焼室３に供給し、これにより、ガス処理運転後の燃焼室３及び各蓄熱室９ａ，９ｂを冷却する。

なお、第１実施形態のガス処理装置と同様、この装置冷却運転において回収用ダンパ１３ａ，逃がし用ダンパ１４ａ，回収系排気ダンパ１５ａ，冷却用ダンパ１６ａはいずれも閉じ状態にする。

そして、この装置冷却運転では、ガス処理用ファン１の運転により冷却用風路１６の側に冷却用空気ａｃとして分流供給されるごく少量の導入外気ａｏを冷却用風路１６のバイパス路１７を通じ廃熱ボイラ１２の器内通風路１２ａに対し燃焼室３からの高温処理済ガスの通風向きとは逆の通風向きで供給する状態にして、その外気ａｏ（冷却用空気）の供給圧力を閉じ状態の回収用ダンパ１３ａに対し燃焼室３向きに作用させ、これにより、装置冷却運転において未だ高温の燃焼室３から送出される高温処理済ガスや高温空気が閉じ状態の回収用ダンパ１３ａをリークして廃熱ボイラ１２に侵入することを防止する。

〔別実施形態〕
次の本発明の別実施形態を列記する。

第１及び第２実施形態では、冷却用風路１６を燃焼用空気路６における燃焼用空気ファン５の吐出側箇所又は被処理ガス路２におけるガス処理用ファン１の吐出側箇所のいずれか一方からのみ分岐する例を示したが、第１及び第２実施形態を併行実施する形態で、燃焼用空気路６における燃焼用空気ファン５の吐出側箇所から第１の冷却用風路１６を分岐するとともに、被処理ガス路２におけるガス処理用ファン１の吐出側箇所から第２の冷却用風路１６を分岐して、これら第１及び第２の冷却用風路１６をともに廃熱回収器１２に接続する構成を採用してもよい。

第１及び第２実施形態では廃熱回収器１２として廃熱ボイラを備えるガス処理装置を示したが、廃熱回収器１２は、廃熱ボイラに限らず、回収路１３を通じ燃焼室３から導入した高温の処理済ガスＧ′を熱回収用熱媒ｗと熱交換させるものであれば、どのようなものであってもよく、また、その熱回収用熱媒ｗも水に限らず、種々の液体熱媒あるいは気体熱媒を採用することができる。

本発明では、廃熱回収器１２の器内通風路１２ａに対して冷却用風路１６からの冷却用空気ａｃを燃焼室３からの高温処理済ガスＧ′の通風向きとは逆の通風向きで通過させる状態にして冷却用風路１６を廃熱回収器１２に接続するが、参考例としては、廃熱回収器１２の器内通風路１２ａに対して冷却用風路１６からの冷却用空気ａｃを燃焼室３からの高温処理済ガスＧ′の通風向きと同じ通風向きで通過させる状態にして冷却用風路１６を廃熱回収器１２に接続することも考えられる。

また、その場合、廃熱回収器１２の器内通風路１２ａを通過させた冷却用空気ａｃは、廃熱回収器１２の器内通風路１２ａを通過させた高温処理済ガスＧ′と同様、廃熱回収器１２に接続の回収系排気路１５を通じて排出するなどすればよい。

冷却用風路１６に冷却用ダンパ１６ａに対するバイパス路１７を設けて、このバイパス路１７に、廃熱回収器１２に向かう空気流れのみを許容して逆向きの空気流れを阻止する逆止手段１７ａを介在させ、これにより、閉じ状態の回収用ダンパ１３ａに対し燃焼室３向きの空気圧を作用させて、閉じ状態の回収用ダンパ１３ａにおける廃熱回収器１２の側へのリークを防止する構成は、冷却用空気ａｃを燃焼室３からの高温処理済ガスＧ′の通風向きとは逆の通風向きで廃熱回収器１２の器内通風路１２ａに通過させる状態に冷却用風路１６を廃熱回収器１２に接続する場合に限らず、冷却用空気ａｃを燃焼室３からの高温処理済ガスＧ′の通風向きと同じ通風向きで通過させる状態にして冷却用風路１６を廃熱回収器１２に接続する場合にも採用することができる。

即ち、いずれの場合にしても、回収用ダンパ１３ａ及びその他のダンパの閉じ操作により廃熱回収器１２の器内通風路１２ａが冷却用風路１６のバイパス路１７に対してのみ開放する状態にして、そのバイパス路１７を通じ燃焼用空気ファン５又はガス処理用ファン１による少量の供給空気（少量の冷却用空気ａｃ）を廃熱回収器１２の器内通風路１２ａに供給するようにすれば、その空気供給圧を閉じ状態の回収用ダンパ１３ａに対し燃焼室３向きに作用させて、閉じ状態の回収用ダンパ１３ａにおける廃熱回収器１２の側へのリークを防止することができる。

本発明は、前述の第１及び第２実施形態で示したように、燃焼室３に対する被処理ガスＧの通風向きを順次切り換えながらガス処理運転を行う形式のガス処理装置に限らず、燃焼室３に対し常に一定の通風向きで被処理ガスＧを供給しながらガス処理運転を行うガス処理装置にも適用することができる。

本発明によるガス処理装置は、各種分野において発生する種々の被処理ガスに含まれる揮発性有機化合物を熱分解処理するのに利用することができる。

Ｇ被処理ガス
２被処理ガス路
３燃焼室
１ガス処理用ファン
５燃焼用空気ファン
６燃焼用空気路
ａｎ燃焼用空気
ｆ燃料
７ガス処理用バーナ
１３ａ回収用ダンパ
１３回収路
Ｇ′ 処理済ガス
ｗ熱回収用熱媒
１２廃熱回収器
１６ａ冷却用ダンパ
１６冷却用風路
ａｃ冷却用空気
１９ａ外気導入用ダンパ
１９外気導入路
ａｏ外気
１２ａ器内通風路
１４逃がし路
１４ａ逃がし用ダンパ
１７バイパス路
１７ａ逆止手段
１８制御手段

Claims

揮発性有機化合物を含む被処理ガスを被処理ガス路を通じて燃焼室に供給するガス処理用ファンと、
燃焼用空気ファンにより燃焼用空気路を通じて供給される燃焼用空気とともに燃料を燃焼させて被処理ガスに含まれる揮発性有機化合物を前記燃焼室において熱分解処理するガス処理用バーナと、
回収用ダンパを介在させた回収路を通じ前記燃焼室から高温の処理済ガスを導入して、その導入処理済ガスを熱回収用熱媒と熱交換させることで導入処理済ガスの保有熱を回収する廃熱回収器とを備えるガス処理装置であって、
冷却用ダンパを介在させた冷却用風路を前記燃焼用空気路における前記燃焼用空気ファンの吐出側箇所から分岐して前記廃熱回収器に接続し、
前記冷却用ダンパを開いた状態で前記燃焼用空気ファンを運転することで、前記燃焼用空気ファンにより供給される燃焼用空気を冷却用空気として前記冷却用風路を通じ前記廃熱回収器に供給して前記廃熱回収器を冷却する構成にし、
前記冷却用風路は、前記燃焼室からの高温処理済ガスを前記回収路を通じて通風する前記廃熱回収器の器内通風路に対し前記燃焼室からの高温処理済ガスの通風向きとは逆の通風向きで前記冷却用空気を通風する状態にして前記廃熱回収器に接続してあるガス処理装置。
揮発性有機化合物を含む被処理ガスを被処理ガス路を通じて燃焼室に供給するガス処理用ファンと、
燃焼用空気ファンにより燃焼用空気路を通じて供給される燃焼用空気とともに燃料を燃焼させて被処理ガスに含まれる揮発性有機化合物を前記燃焼室において熱分解処理するガス処理用バーナと、
回収用ダンパを介在させた回収路を通じ前記燃焼室から高温の処理済ガスを導入して、その導入処理済ガスを熱回収用熱媒と熱交換させることで導入処理済ガスの保有熱を回収する廃熱回収器とを備える燃焼式ガス処理装置であって、
外気導入用ダンパを介在させた外気導入路を前記被処理ガス路における前記ガス処理用ファンの吸入側箇所に接続するとともに、
冷却用ダンパを介在させた冷却用風路を前記被処理ガス路における前記ガス処理用ファンの吐出側箇所から分岐して前記廃熱回収器に接続し、
前記外気導入用ダンパ及び前記冷却用ダンパを開いた状態で前記ガス処理用ファンを運転することで、前記ガス処理用ファンにより前記外気導入路を通じ外気を導入し、この導入外気を冷却用空気として前記ガス処理用ファンにより前記冷却用風路を通じ前記廃熱回収器に供給して前記廃熱回収器を冷却する構成にし、
前記冷却用風路は、前記燃焼室からの高温処理済ガスを前記回収路を通じて通風する前記廃熱回収器の器内通風路に対し前記燃焼室からの高温処理済ガスの通風向きとは逆の通風向きで前記冷却用空気を通風する状態にして前記廃熱回収器に接続してあるガス処理装置。
前記回収路における前記回収用ダンパより前記燃焼室寄りの部分から又は前記燃焼室から排気路へ高温の処理済ガスを導く逃がし路を設けるとともに、この逃がし路を開閉する逃がし用ダンパを設けてある請求項１又は２記載のガス処理装置。
前記冷却用ダンパに対するバイパス路を前記冷却用風路に設け、
このバイパス路に、前記廃熱回収器に向かう空気流れを許して逆向きの空気流れを阻止する逆止手段を設けてある請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス処理装置。
前記ガス処理用ファンにより前記被処理ガス路を通じ被処理ガスを前記燃焼室に供給して、その被処理ガスに含まれる揮発性有機化合物を前記燃焼室で熱分解処理するガス処理運転と、前記冷却用風路を通じ前記廃熱回収器に前記冷却用空気を供給して前記廃熱回収器を冷却する回収器冷却運転との切り換えを行う制御手段を設け、
この制御手段は、前記ガス処理運転中に前記廃熱回収器で異常が発生したとき、異常検出情報に基づき前記ガス処理運転を自動的に停止して前記回収器冷却運転を自動的に開始する構成にしてある請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス処理装置。