JPH01189406A - 無公害の高温ガス発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 後燃焼を用いることにより、高温ガス発生システムの大
気汚染を制御し、最終的に排出されるガスが清浄で、い
かなる汚染成分又は物質も含まぬ如くにする技術に関す
る。

［従来の技術及びその課題〕 先ず本発明と関連する参考文献を列挙すると、文献（１
）“Ｉ　ｎｄｕｓｔｒｌｅ　　Ａ　ｎｚｅｌｇｅｒ”　
（技報）、１０２号、Ｎｏ、８　、Ｊ　ａｎ、　３０．
１９８Ｇ、Ｔ、Ｈ。

Ｚ　Ｌａｍａｒ氏、”　Ｅ　ｎｅｒｇｌｅｓｐａｒｅｎ
　ｄｕｒｃｈｔｈｅｒｍｉｓｃｈｅ　Ｎａｃｈｖｅｒｂ
ｒｅｎｎｕｎｇ＠（後燃焼によるエネルギーの節約）； 文献（２）　　”　Ｇ　ａｓｖａｅｒｍｅ　Ｉ　ｎｔｅ
ｒｎａＬｌｏｎａｌ”　　（ガス熱国際誌）、３３号（
１９８４）　、Ｎｏ、９．Ｈ，Ｂ　。

ＲＩｃｋｃ氏、　“Ｔ　ｈｃｒｍｌｓｃｈｅ　Ｎ　ａｃ
ｈｖｅｒｂｒｅｎｎｕｎｇｌｉｔ　　　Ｅｒｄｇａｓｂ
ｅｈｅｉｚｕｎｇ　　ａｎ　　Ｈａｅｒｔｏａｎｌａｇ
ｅｎ’（天然ガス加熱の熱処理工場に於ける後燃焼）；
文献（３）“Ｖ　Ｄ　Ｉ　　Ｒ１ｃｈｔｌｉｎｉｅ　２
４４２°　（独逸技術ガイドライン協会２４４２）　、
Ｊ　ｕｎｅ　１９８フ、”　Ａ　ｂｇａｓｒｅｉｎｌｇ
ｕｎｇ　ｄｕｒｃｈ　ｔｈｅｒｌｓｃｈｅＶ　ｅｒｂｒ
ｅｎｎｕｎｇ＝　　（燃焼による廃ガスの浄化）；文献
（４）独逸特許第３４２２２２９号。

多くの工業的方法、工場及び装置に於いて、高温での処
理を必要とする場合があり、この場合、好ましくないガ
ス、蒸気、又は粒子が放出され、この中には有機物質が
含まれる。このようなガス、蒸気、又は粒子はフィルタ
ーによって、スクラバーの中で、又は触媒又は熱的後燃
焼（アフターバーニング）によって、除去される。この
アフターバーナー装置の中で、これらの物質は、部分的
に又は完全に、無害にすることが出来る。このような工
程は、例えば、次のような場合に、即ち、乾燥又は飽和
工場に於いて、タール及びアスファルトの処理又は製造
に於いて、飼料の製造に於いて、工業炉、例えば焼入れ
、テンバーリング、又は焼鈍用の炉の作業に於いて、あ
るいは又シンターリング炉等に於いて、発生する。

これらの方法の多くは、熱処理の際に発生する有害な又
は汚染物質の濃度が非常に低く、これらの放出物を再循
環のために捕捉することは、時に不経済であり、又時に
よっては引き合うこともあり、様々である。しかし、無
公害の廃ガスにするためには、熱的燃焼を用い、炭酸ガ
スと水又は水蒸気からなる無害な廃ガスにすることが出
来、る。

反応によって完全な転換を行なうためには６００から８
００℃程度の温度が必要で、又反応室では、その温度で
、少なくとも０．６秒の時間が必要である。この時間及
び温度は、特に、汚染又は有害物質の形及び濃度によっ
て決まる。酸化されるべきこれらの有害成分が高温の酸
素の多い燃焼ガスと完全に混合されている場合は、更に
、この温度範囲と最低時間が必要となる。この方法のパ
ラメーターが好ましく調節された場合は、転換度が９９
％又はそれ以上になり、このことが上記の文献（１）に
記載されている。

工業炉用アフターバーナー装置に就いては文献２に記載
されている。このアフターバーナー装置は炉室に繋がれ
ている。炉室の加熱に加えて、１つのアフターバーナー
がアフターバーナー室に設けられ、それぞれ独立してい
る。この装置は、アフターバーナー室からの清浄なガス
の熱を用いて粗ガスを予熱している。即ち、粗ガスは熱
交換器の二次側に通される。従って、熱交換器の狭いダ
クトが不純物を含んだ粗ガスからの汚染物質の沈澱物、
例えば煤即ちカーボンの粒子によって塞がれる危険を常
に妊らんでいる。この粗ガスが燃焼するとき、アフター
バーナー室に放出されるエネルギーは、その極一部が粗
ガスの予熱に利用されるだけである。残りの大部分は清
浄ガスと共に工業炉の処理室に戻る。この炉が煙道即ち
出口を持ち、汚染物質を持った粗ガスと同様に清浄なガ
スがこの炉から放出され、大気中に出る。従って、最終
的に大気に放出されるガスが汚染物質を完全に含んでい
ないとは言えない。

文献３の方法の場合は、若しも熱的後燃焼が経済的に用
いられている限りに於いて、例えば、熱交換器を設けて
、粗即ち汚染されたガス及び又は、若しも燃焼空気が供
給されているならば、そのバーナー用の燃焼空気を予熱
することにより、清浄ガスの含有熱を利用する必要があ
る。。目的とするところはエネルギー保存であって、即
ち、アフターバーナーの追加エネルギーの所要量を減ら
すことである。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の目的は
、熱的後燃焼による高温ガス発生装置を用いる高温ガス
装置又は方法を改善することで、この場合、熱エネルギ
ーのバランスが理想的且つ単純であり、又経済的であり
、作業時に、容易且つ本来的に無公害の廃ガスを提供す
る一方、環境を保護するものである。

要約して言うと、炎ジェットが噴き込まれる燃焼室が高
温ガス発生室とアフターバーナー室とに分割され、炎ジ
ェットがこの高温ガス発生室の中に延び、この室が処理
室に直接繋がる出口を持ち、二こで、高温ガス発生室か
らの加熱された空気が多くの処理片又は材料を処理し、
次に、処理室の中の汚染物質放出材料と接触することに
よって冷却され、高温ガス循環入口を経て高温ガス発生
室に再循環する。高温ガスが閉鎖ループとなって通過す
る処理室への出口及び再循環入口に加えて、燃焼室がア
フターバーナー室に組み合わされる。

このアフターバーナー室は特別のバーナーは持っていな
いが、その構造が次のようになっている、即ち、高温ガ
ス発生室から供給された粗ガス、即ち汚染されたガス、
の中の未燃焼の即ち未酸化の物質を完全に酸化即ち燃焼
させる為、燃焼室からのガスに十分な滞留時間を与える
だけの広さを持っている。この滞留時間を充分に持たせ
るため、アフターバーナー室からの出口は高温ガス発生
室からの連絡部から離れており、従って、この出口に於
いて、無公害の清浄ガス、即ち未燃焼の、未酸化の汚染
物質を一切含まないガス、が放出される。アフターバー
ナー室の廃ガス出口からの無公害のガスを受入れる熱交
換器が設けられる。この熱交換器の二次通路が無公害ガ
スから熱を除去するための空気を加熱し、高温ガス発生
室の中のバーナーに供給される空気を予熱する。センサ
ー、代表的には温度センサー、が粗ガス、即ちループを
再循環するために汚染物を含んでいる高温ガス、の温度
を感知する。感知要素が温度に応答する制御ユニットを
制御し、燃焼室からアフターバーナー室に入る粗ガスの
温度を指令された所定の温度に維持する。この温度は好
ましくは６００から９００℃である。ガスの正確な温度
及び滞留時間は、アフターバーナー室の過剰酸素量も含
め、処置すべきガスの性質と、及び、閉鎖ループの中の
高温ガス発生室からの高温ガスが通過する際ピックアッ
プされる汚染成分の性質と、によって決まる。

本発明の１つの特徴によれば、この熱的燃焼は２つの段
階で行われる、即ち第１の段階は、高温ガス発生室その
ものの中で行われる未完成な段階であり、第２は、アフ
ターバーナー室に於ける完成段階である。高温ガス発生
室のバーナーは次のように作られている、即ち、処理室
で行われるべき処理に必要とされる高温ガス、即ち、処
理室の被加熱体が必要とする熱量を提供すると共に、閉
鎖ループの中のガスを処理室に通すに必要とするエネル
ギーを提供する。この装置の利点は、アフターバーナー
室の追加バーナーが、関連する制御装置、動力供給装置
、空気供給装置、等、を含め、無いことである。高温ガ
ス、粗ガス即ち汚染物質が富化されたガス、及び清浄ガ
ス、を循環させるためのブロワ−及びそれに類する装置
が一般的には不必要であるが、勿論使用しても差支えな
い。

この高温ガス発生装置は、処理熱を必要とする受熱構造
体を挿入することが出来るが、それと同時に、実質的追
加構造体即ち資本的支出を必要とすることが無い。この
装置は又既存の熱処理装置に使用することが出来る。

この高温ガス発生装置及び全システムの用途は例えば、
連続炉、バッチ処理炉、又はレトルト炉等、の工業炉に
限らない。本発明の装置は多くの装置又はシステムに使
用することが出来、このような装置は、熱的方法によっ
て、可燃性で有害な物質が処理中に発生する廃ガスの中
に生じ、これを大気中に排出する前に無害にしなければ
ならない。このような工業プラントの代表的例は、ニス
、ラッカー及びペンキのブースおよびプラント、乾燥及
びぽい焼プラント、金属片等から油を除去したり、鋳型
の中子を焼成するプラント及びシステム、及びその他の
製造工程である。

［実施例］ 処理室ｌがその中に熱処理される処理片Ｗを保持してお
り、この処理片Ｗが加熱されたとき汚染物を放出する。

この処理室は公知のものであり、本発明の１部を形成し
ておらず、本発明の全体のシステムの構成要素とはなっ
ていない。更に、この装置は燃焼室を含み、本発明の特
徴に基づき、これが高温ガス発生室２とアフターバーナ
ー室３とに分割されている。この高温ガス発生室２とア
フターバーナー室３とが、例えば第１図に模式図的に示
す通路即ち出口４によって互いにガス流連絡されている
。

高温ガス発生室２はバーナーユニット５によって直接加
熱される。この高温ガス発生室２がアフターバーナー室
３と直接繋がり、全ての不完全燃焼した燃料が、汚染成
分と共に、粗ガスＲを形成しつつ、アフターバーナー室
３に入る。熱交換器６がアフターバーナー室３に繋がれ
、これが入口りを介し、新鮮な空気である二次熱交換流
体を受取る。この新鮮な空気がバーナー５に導かれ、バ
ーナーの燃焼空気を予熱する。

本発明の特徴により、高温ガス出ロアと高温ガス入口８
とが高温ガス発生室２に形成され、いずれも処理室ｌに
連絡している。従って、高温ガスの閉ざされた回路即ち
ループが出来、ガスが、高温ガス出ロアを介して、高温
ガス発生室２から処理室に入り、処理片Ｗを熱処理する
ための熱を与え、又その間に、汚染物質により汚染され
即ち汚染物が増加して行く。次にこのガスが入口８を介
して、処理室ｌから高温ガス発生室２に再循環される。

閉鎖されたループ９が第１図に破線で示されている。バ
ーナー５はジェットバーナーで、炎ジェット、即ち上記
閉鎖されたループ９を介して所定量の高温ガスを循環さ
せる炎のパルス、を提供する。

本発明の更に別の特徴によれば、制御ユニット１１が設
けられ、これにより、アフターバーナー室３に入る粗ガ
スＲの少なくとも温度が指令された所定の値に維持され
る。この制御ユニット１１は温度センサー１２に応答す
る。温度センサー１２は高温ガス発生室２とアフターバ
ーナー室３との連絡装置４の区域に置かれる。制御ユニ
ット１１による、アフターバーナー室に入るガスの制御
は間接的で、制御ユニットＩＩがバルブを作動させる。

このバルブは、第１図に示す如く、スロットル又はチョ
ークで、これにより閉鎖ループ９の中の高温ガスの流量
を制御する。

バーナー５に燃料、好ましくはガス、がガス入口Ｇから
、又予熱された空気が熱交換器Ｂから、供給される。バ
ーナー制御ユニット１４が、処理室Ｉに置かれた温度セ
ンサー１５に応答する。センサー１５により感知された
温度に基づき、制御器ニット１４がバルブ１Ｂ及び１７
をそれぞれ動かし、バーナー５の燃料及び空気の流量を
選択的に制御する。

図面に模式図的に示されている適当なバルブ制御器ＶＣ
が制御ユニット１１．１４と各バルブとの間に置かれ、
作動動力を提供する。このバルブ制御ユニットは市販さ
れている標準品である。バーナーへの燃料及び空気の流
量を制御することにより、高温ガス発生室２の中の温度
が制御され、ループ９を通る高温ガスの流量の範囲を制
御することにより、高温ガス発生室２の中のガスの温度
が、次にアフターバーナー室３に入るガスと共に、制御
される。

必要な場合、図に破線で示されているブロワ−１８が熱
交換器６の一部ダクトに繋げられ、清浄な汚染されてい
ないガスを熱交換器６から吸引し、大気に放出する。こ
の汚染されていないガスが図に矢印Ａで示されている。

別のブロワ−又はファンユニット１９がループ９の途中
に置かれ、例えば図に示す如く処理室と、高温ガス発生
室への入口８との間に接続される。一般的に、ブロワ−
１９は必要なく、処理室及び又は高温ガス発生室の中の
流れ状態が不十分のとき、これは旧式な設備のとき発生
し易いが、このときにのみ使用され、ループ９のガスの
流れを助ける。

第２図は本発明による装置の１つの実施例を示すもので
、第１図に対応した参照符号が用いられている。アフタ
ーバーナー室３及び高温ガス発生室２が一体構造のユニ
ット２１の中に組み込まれ、このユニットが、処理室ｌ
の上壁を形成する壁２２の上に取り付けられている。こ
こに示す処理室１は標準的な工業炉の一部で、図には模
式図的にのみ描かれているが、一般的には、細長い箱型
の構造体で、内壁が耐火煉瓦等でライニングされている
。同様に、ユニット２Ｉも細長い構造体で、その断面が
耐熱材料で作られた実質的に長方形のハウジング２１０
を持っている。構造部材２３は、その断面が実質的に逆
Ｕ次型をしたブリッジで、ハウジング２１０の中に置か
れている。この構造部材２３が、ハウジング２１０の立
上がり部分の内壁と共に、２つのダクト２８．２７を形
成し、高温ガスの閉鎖されたループを作っている。第１
のダクト２Ｂが高温ガス出ロアで終わり、第２のダクト
２７が高温ガス入口８を形成している。耐熱性のシール
構造体２８が工業炉のハウジング３０天井にの開口部２
３０．２３１に対応する開口部を持ち、ループ状の通路
を完成している。

高温ガス発生室２が、高温耐熱性の金属で出来た金属隔
壁２９により、アフターバーナー室３から分離されてい
る。この隔壁２９は構造体２１０の内部全体を過って伸
びてはおらず、逆にギャップを残し、室２と３との間に
連絡開口部４を形成している。この連絡開口部４により
、粗ガスＲの通路が出来、ガスが高温ガス発生室２から
アフターバーナー室３に入り、この中で燃焼する。アフ
ターバーナー室３は細長く、ギャップ４の反対側に、出
口開口部２０が形成され、これが同時に、熱交換器６の
一部を、後述する如く、形成している。

本発明の１つの実施例によれば、バーナー５がレキュペ
レータ−・バーナーで、構造体２１０の壁を通り、高温
ガス発生室２の中に伸びている。このレキュペレータ−
バーナーは外側にリブを持った形の構造をしており、熱
交換器を形成している。

この外側にリブを持った形の構造が、アフターバーナー
室３からの後燃焼したガスＡと流体接触をする。制御バ
ルブ１６．１７はバーナー５への空気及び燃料の流入量
を制御する。制御ユニット１４がループ９の中を再循環
するガスの温度を温度センサー１５によって感知する。

温度センサー１５は高温ガス発生室２への再循環ガス入
口８の区域に設けられる。予熱された供給空気りが熱交
換器６の二次側を通り、この熱交換器の一次側が高温の
浄化された後燃焼ガスＡをアフターバーナー室３から受
取る。

燃料、代表的にはガス、が予熱された供給空気りと共に
、高温ガス発生室２の中で燃焼し、これによって室が直
接加熱される。バーナーユニット５のレキュペレータ−
バーナーの前端が高温ガス発生室２の中に延び、炎ジェ
ット３６を持ち、例えばジェット衝撃を与える。この衝
撃により高温ガス発生室２の中のガスの混合が充分に行
われる。

エジェクター２４が熱交換器６の一次側熱交換通路から
の出口に設けられる。このエジェクターは、公知の如く
、空気ジェットポンプの働きをし、又入口りにより圧縮
空気が供給される。圧縮空気の送り込みがバルブ２５に
よって制御され、このバルブが又適当な制御ユニット２
５゛によって制御される。

レキュペレータ−バーナーの如きバーナーは公知のもの
で、例えば独逸特許第３４２２２２９号（文献４）に詳
細が記載されている。

第３図は、連続処理炉として形成された工業炉で、本発
明による汚染制御システムを装備しているもの、を模式
図的に示したものである。このシステムは工業炉と統合
されたもので、上述した例に対応する部分には対応する
参照符号が用いられている。

この工業炉は細長いハウジング３０を持ち、その中に処
理室ｌが形成されている。又高温ガス発生室２及びアフ
ターバーナー室３が図に示す如°くに設けられる。

処理室■が、耐火煉瓦等で出来た隔壁３２によって、高
温ガス発生室２から分離されている。この隔壁３２は細
長い炉の端までは伸びず、高温ガス発生室２からの高温
ガスの出ロア及び再循環入口８との開口部を残している
。第３図に示す如く、レキュペレータ−バーナー５が炉
の側壁の開口部２０の中に設けられる。再循環入口８が
上記バーナー５の設けられた壁の側に設けられ、これが
第３図の左側に示されており、処理炉１に処理ガスを送
る高温ガスの出口が、このバーナーから離れた反対側の
側壁の近くに設けられている。開口部３４が炉ｌに設け
られ、処理片Ｗが処理室の中を、右から左に向って、矢
印２６の方向に移動出来るようになっている。

高温ガスの温度が、アフターバーナー室３に入る粗ガス
Ｒの温度と共に、制御ユニット１１によって制御される
が、このユニットは高温ガス出ロアの区域に設けられた
温度センサー１２に応答している。スライダー１３０が
高温ガス出ロアの開口度を、従ってループ９の中の高温
ガスの流量を制御する。

このスライダー１３０の代わりに、別の制御ユニットを
用いることも可能で、例えば、スロットルバルブ、フラ
ップバルブ、等がそれである。その他の構成要素は第１
及び２図に就いて記載したものと同様である。

操作方法 ＾温ガスＧと燃焼空気りとが、オン／オフ操作で制御さ
れるバーナーユニット５のレキュペレータ−バーナーに
供給される。装置の大きさによっては、１つ以上のバー
ナーユニット５が使用される。高温ガス発生室２に炎３
６を噴射するバーナー又はバーナーユニットが強力な燃
焼即ちバーナー衝撃を作り出す。バーナーからの炎ガス
は約１００膳ｐｓの噴出速度を持つ。これらが炎ジェッ
ト３６を形成し、これが細長い高温ガス発生室２の上下
の壁に並行に延びる。この炎ジェット３６が循環ループ
９の中での高温ガスの循環に必要とするエネルギーを供
給する。この高温ガスが処理室の中の処理片Ｗに衝突し
、処理片Ｗが加熱され、従ってこの高温ガスの温度がそ
の分だけ下がる。この高温ガスが汚染物を受取り、高温
ガス発生室２に再循環され、粗ガスＲを形成する。この
粗ガスＲは、バーナーユニット５のバーナーオリフィス
から噴射された高温の燃焼ガスと、処理室１からの再循
環ガスと、によ７て構成され、後者が汚染物質を含んで
いる。

処理片Ｗを形成する代表的なものは、多くの場合その表
面に油又は潤滑剤が塗られている。高温ガスで処理し、
特に、処理室１の処理温度が１００から７００℃になる
と、不完全に酸化された炭化水素の複合体を含むガス、
又はその蒸気が、高温ガス発生室２のループ９の中を再
循環する高温ガスによって運ばれ、それと共に汚染物質
を形成する。

温度、滞留時間等が汚染物質の酸化に好ましい条件を備
えているので、汚染物質の一部は高温ガス発生室２の中
で既に燃焼している。しかし、−般的に、上記の酸化条
件は不十分なもので、処理室ｌからの汚染物質を完全に
酸化させるには至らない。高温ガス発生室２からの粗ガ
スＲは、ギャップ４を経てアフターバーナー室３に流れ
るが、これは燃焼ガスの一部で、再循環ループ９からの
未燃焼の成分を多く含んでいる。アフターバーナー室３
の内部の条件は次の如くである、即ち、粗ガスＲの中の
、前に燃焼しなかった成分が完全に後燃焼し、熱交換器
６に到達するガスが、効果的に、完全に非汚染の清浄な
ガスであり、従って、第２，３図に示す如く、このガス
をレキュペレータ−バーナー又はバーナー５の燃焼空気
の予熱に使用することが出来るようにする。

法律的工業規格によれば、最終的に大気に放出される廃
ガスＡは、高度に゛清浄なものでなければならない。廃
ガスの清浄度を保ち、工業規格及びその他の規制が求め
る最低基準内に汚染物質を止どめるためには、レキュペ
レータ−室に入る粗ガスを処理し、全ての汚染物質が完
全に酸化するようにしなければならない。従って、次に
示す作業パラメーターは、一般的に、アフターバーナー
室３の中のガスの作業条件として求められるものである
、即ち、 反応温度　　　７００から９００℃ 過剰酸素　　　５から１０容積％ 滞留時間　　　良好な混合状態で、１から２秒これらの
条件を維持するためには、粗ガスのためのギャップ４の
区域に於けるアフターバーナー室３への入口温度を少な
くとも約８００℃に保つ必要がある。従ってアフターバ
ーナー室３の有効容積を選択し、バーナー５を噴射した
場合、これにより発生するガスがアフターバーナー室を
流れるとき、このガスが所要時間滞留することが出来る
ようにしなければならない。

ループ９を循環する高温ガスの量は、処理室ｌで処理さ
れる処理片Ｗの消費熱量によって決まる。

この消費熱量は、処理室への入口にあるセンサー７及び
そこからの出口にあるセンサー１５によって温度を測定
し、処理室に入る高温ガスとそこから再循環されるガス
との温度差を決定することにより、測定することが出来
る。温度センサー１５により、高温ガス発生窒出ロアの
区域で測定される高温ガス発生室出口温度は、例えば、
約８００℃である。又、再循環入口８の区域の温度セン
サー■５によって測定される再循環高温ガスの温度は約
６００℃で、従って、その温度差は約２００℃である。

バーナー５から噴射されるガスの温度は約２０００℃程
度である。このような条件に於いて、ループ９の高温ガ
ス循環量は、アフターバーナー室３に入る粗ガスＲのガ
ス流量の約１０倍になる。

バルブ、スロットル、又はスライダー１３，１３０をそ
れぞれ調節することにより、ループ９の高温ガス循環量
が制御される。従って又、この制御により、高温ガス発
生室２の中の粗ガスＲの混合温度も影響を受ける。バル
ブ１３からスライダー１３０を適当に操作することによ
り、制御ユニット１１が、温度センサー１２により感知
された温度を命令された所定温度に維持する。これと同
時に、処理室の出口、又は高温ガス発生室の再循環入口
８の温度センサーにより測定された温度により、制御器
１４がバーナーユニット５のレキュペレータ−バーナー
へのエネルギー供給量を制御し、従って、処理室の温度
が命令された所定値に保たれる。

以上の例に対しては各種の変更変形を行なうことが可能
である。上述した実施例に於いては、チョーク、スロッ
トル、又はスライダー１３．１３０が高温ガス発生室２
から処理室ｌへのガス出ロアの区域に置かれているが、
条件によっては、高温ガス発生室２の連絡出口に直接、
又は処理室１への入口区域に直接、スロットル又は制御
の部品を置くことも出来る。又、バルブ、スロットル、
又はスライダーを再循環入口８に又は処理室ｌ又は高温
ガス発生室２のそれぞれの開口部近くに、置くことによ
り、ガス流量を制御することも出来る。

各室１．２の温度をモニターするために温度センサー１
２．１５が置かれる位置は、実施例によって、又例えば
構造上の理由から便宜的に、変更することが出来る。

所要発生熱量及び工業炉又はその他の炉の構造とは関係
無く、バーナーユニット５を自由に選択することが出来
、又必要ならば、このバーナーを複数にすることも出来
る。

本発明の装置は各種の炉に用いることが出来、例えば、
第３図に示す如く、連続処理炉に、又レトルト炉の如き
バッチ炉に用いることが出来る。

−船釣に言って、本発明は、熱処理が可燃性の有害な又
は公害成分を発生し、これが廃ガスに混入するような全
ての例に用いることが出来、後燃焼させることによりこ
れを無害なものにすることが出来る。従って、本発明に
よる装置は次の如きものに広く用いることが出来る、即
ち、ペンキ、ラッカー、ニス、及び乾燥等のプラントに
、金属のばい焼に、処理片、切片等から油を除去するた
めの装置及びそのプラントに、又は鋳物工場に於ける型
の焼成に、用いることが出来る。

以上の例に就いて記載した特徴は、本発明の範囲から逸
脱すること無しに、その他各種のものに適用することが
出来る。例えば、上記の温度センサーは、第１から３図
に示す如く、高温ガス発生室２から処理室ｌへの連絡出
ロア又は連絡ダクト２６に用いられるが、処理室１から
高温ガス発生室２への再循環入口８に置くことも出来、
又は、高温ガス発生室２とアフターバーナー室３との間
の連絡ギャップ又はダクト４に置くことも出来、各図に
示したセンサーを色々な場所に配置し、本装置内の複合
した温度条件を制御ユニット１１に提供することも出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置の模式図で、有害ガスを発
生する熱処理室から無害な廃ガスを作る方法の説明図、 第２図は、第１図の本発明の趣旨を利用した高温ガス発
生室及びアフターバーナー室をその長手方向で示す部分
的断面図、 第３図は、第１図の本発明の趣旨を利用して装備配置さ
れた集合構造の工業炉を、その長手方向で示す部分的断
面図、である。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 ＦＩＧ、１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）清浄な無公害な廃ガスを放出する環境汚染の無い
   高温ガス発生装置で、これが、 高温ガス発生室（２）とアフターバーナー室（３）とで
   、協同して燃焼室を形成するものと；上記高温ガス発生
   室の中に位置し、燃料ジェットを放出するバーナー手段
   で、炎のジェットを上記室の中に所定の方向に噴出する
   ものと； 作業としての熱処理を行なうための処理室（１）で、そ
   の間に、可燃性の即ち酸化可能のガス、可燃性の即ち酸
   化可能の蒸気、又は可燃性の即ち酸化可能の粒子、の内
   の少なくとも１つを含む汚染物質を放出するものと； 上記ガス発生室（２）からの高温ガス出口（７）で、上
   記処理室（１）に繋がれて、これに高温ガスを送るもの
   と； 上記ガス発生室への高温ガス再循環入口（８）で、上記
   処理室に繋がれて、冷却された高温ガスを放出された汚
   染物と共に受取り、上記冷却された高温ガスを、上記放
   出された汚染物と上記バーナーにより作られる上記高温
   ガスと共に、高温ガス発生室（２）の中で混合し、粗ガ
   ス（Ｒ）を形成する、もので、 上記高温ガス発生室の一部と、上記高温ガス出口（７）
   と、上記処理室（１）の一部と、及び上記高温ガス発生
   室への再循環入口と、が閉鎖されたガス循環ループ（９
   ）を形成し、この中を所定量のガスが循環し、上記バー
   ナーからの炎ジェット（３６）により少なくとも一部分
   のエネルギーが付加され、 上記アフターバーナー室（３）が上記高温ガス発生室（
   ２）と協同し、 上記高温ガス発生室（２）から供給される粗ガスの上記
   アフターバーナー室内での滞留時間が充分に与えられる
   だけの容積を上記アフターバーナー室（３）が持ち、上
   記汚染物が完全に燃焼即ち酸化し、その結果、無公害ガ
   ス（Ａ）になる、如くにするものと； 上記アフターバーナー室から上記無公害ガス（Ａ）を受
   取るために組み合わされる熱交換器（６）で、上記熱交
   換器が無公害ガスから熱を奪うための空気入口（Ｌ）を
   持ち、このことにより空気が予熱される、加くにするも
   のと； 上記熱交換器からの予熱された空気をバーナー手段（５
   ）に接続する手段（１４）で、これに予熱された燃焼空
   気を供給する如くにする、ものと；上記燃焼室（２）の
   中の粗ガス（Ｒ）の少なくとも温度を感知する感知手段
   （１２）と；及び、感知した上記粗ガスの温度に応答す
   る制御手段（１１；１４）で、上記燃焼室から上記アフ
   ターバーナー室（３）に入る粗ガス（Ｒ）の温度を、指
   令された所定のレベルに保つものと； を含む、無公害の高温ガス発生装置。 （２）上記高温ガス発生室（２）と、アフターバーナー
   室（３）と、が一体構造ユニット（２１）から成り、 上記一体構造ユニットが上記処理室（１）に組み合わさ
   れ、且つそれに取付け可能であり；上記一体構造ユニッ
   トが細長い形状を持ち、高温ガスの発生と後燃焼を行な
   う細長い室を形成し、上記バーナー手段が上記細長い高
   温ガス発生室の１つの端部近くに位置しており； 上記高温ガス発生室（２）からの高温ガス出口が、上記
   バーナー手段が位置する側の反対側に設けられ；又、 上記高温ガス再循環入口（８）が、上記バーナー手段が
   置かれている側の近くに位置している；如くにした請求
   項１記載の装置。 （３）上記一体構造ユニットが細長いハウジング構造体
   （２１０）と； 上記細長いハウジング構造体の長手方向に沿って延び、
   上記細長いハウジング構造体を分離する分離挿入材で、
   上記高温ガス発生室（２）と上記アフターバーナー室（
   ３）とを形成するものであり、上記分離挿入材が上記細
   長いハウジング構造体の内壁から少なくとも１部分手前
   で終わり、上記細長いハウジング構造体の内壁とで、第
   １のダクト（２６）と第２のダクト（２７）とを形成す
   るものと；を含み、 上記一体構造ユニットが、上記処理室（１）と連絡する
   開口部を持って形成され、上記ガス出口（７）と上記高
   温ガス再循環入口（８）とを形成し、上記ダクトが上記
   ガス出口と高温ガス再循環入口と結合され且つガス連絡
   する、 如くになっている、請求項２記載の装置。 （４）上記燃焼室が一体構造ユニットを形成し；１つの
   耐熱性の隔壁（２９）が上記一体構造ユニットの側壁か
   ら上記一体構造ユニットの中に延び、上記一体構造ユニ
   ットの内部を２つの室に分離し、上記室の１つが高温ガ
   ス発生室を形成し、他の１つがアフターバーナー室（３
   ）を形成し；又、１つのガス通路開口部（４）が、上記
   隔壁（２９）を通る又はそれを回るガスの通過を許し、
   又上記粗ガスを上記高温ガス発生室（２）から上記アフ
   ターバーナー室（３）へ連絡する、 如くにした請求項１記載の装置。 （５）上記開口部が上記隔壁（２９）と上記一体構造ユ
   ニットの内壁の１つとの間のギャップによって形成され
   ている、請求項４記載の装置。 （６）上記一体構造ユニットが、細長いハウジング構造
   体と、 上記バーナー手段（５）の区域から対向する壁にまで延
   びる耐熱性の材料からなる隔壁（２９）で、上記対向す
   る壁の内壁部分との間にギャップを残し、ガス連絡ダク
   トを形成し、粗ガス（Ｒ）が上記高温ガス発生室からア
   フターバーナー室へ通過し得る如くにしたものと、 を含む、請求項２記載の装置。 （７）上記隔壁が高温耐熱性の金属を含む、請求項６記
   載の装置。 （８）上記高温ガス発生室（２）と、アフターバーナー
   室（３）と、及び処理室（１）とが細長い工業炉の少な
   くとも１部を形成し； １つの隔離構成要素（３２）が高温ガス発生室（２）を
   上記処理室（１）から分離し、上記隔離要素と上記工業
   炉の内壁部分とが２つの開口部即ちギャップを形成し、
   これが、各々、上記高温ガス出口（７）と上記高温ガス
   再循環入口（８）とを形成し；又、 上記バーナー手段（５）が、ガス再循環入口の区域の側
   壁に置かれ、上記高温ガス出口（７）が上記バーナー手
   段から離れた区域に置かれ、上記閉鎖されたガス循環ル
   ープ（９）の中で高温ガスの循環が行なわれる如くにす
   る、請求項１記載の装置。 （９）上記隔壁が高温耐熱性の金属を含む、請求項８記
   載の装置。 （１０）上記バーナー手段（５）と熱熱交換器（６）と
   が少なくとも１つのレキュペレーター・バーナー・ユニ
   ットを含む、請求項１記載の装置。 （１１）上記感知手段が、上記高温ガス出口（７）の区
   域に位置する温度感知要素（１２）を含む、請求項１記
   載の装置。 （１２）上記感知手段が、上記再循環入口（８）の区域
   に位置する温度感知要素（１２）を含む、請求項１記載
   の装置。 （１３）上記感知手段が、上記高温ガス発生室（２）と
   上記アフターバーナー室（３）とのガス連絡を行なう区
   域に位置する温度感知要素（１２）を含む、請求項１記
   載の装置。（１４）更に、上記ループ（９）のガスの通
   路に配置され、上記ループのガス流量を制御し、又上記
   制御手段（１１）に連結されている、バルブ又はチョー
   ク又はスロットル手段（１３、１３０）を含む、請求項
   １記載の装置。 （１５）更に、上記の閉鎖されたループの中のガスの流
   路の中に位置する強制循環手段（１９）を含む、請求項
   １記載の装置。 （１６）更に、上記アフターバーナー室からの清浄な無
   公害ガス（Ａ）を受け、又、ここから上記の清浄なガス
   を排出すべく接続された吸引手段（１８；２４、２５）
   を含む、請求項１記載の装置。 （１７）高温ガスにさらされたとき、酸化性の又は可燃
   性の汚染物を放出する処理片（Ｗ）を、その高温ガスに
   よって熱処理する方法で、その手順が、 細長い高温ガス発生室（２）の中に、上記細長い室の１
   つの端部から炎のジェット（３６）を噴き込むことによ
   り、高温ガスを発生させることと；このようにして発生
   された高温ガスを、高温ガス出口を介して、上記炎ジェ
   ットの吹込み位置から離れた区域で、処理片（Ｗ）の置
   かれた処理室（１）に連結することと、 上記処理室からのガスを、再循環入口（８）を介して、
   上記高温ガス発生室に再循環させ、上記炎ジェット（３
   ６）から高温ガスに充分なエネルギーを与え、閉鎖され
   たループの中で、上記高温ガス発生室（２）から処理室
   及びその中の処理片（Ｗ）を経ての高温ガスの循環を行
   なわせ、又このガスを再循環入口を経て高温ガス発生室
   に戻る再循環を行なわせることと； 上記ガス（Ｒ）の一部を、上記高温ガス発生室からアフ
   ターバーナー室（３）に通過させ、又上記アフターバー
   ナー室のガスの流量と、上記アフターバーナー室の中の
   温度とを制御し、上記アフターバーナー室に入るガス（
   Ｒ）の温度と滞留時間とにより充分に、その中のガスの
   全ての未酸化即ち未燃焼物又は組成物を完全に燃焼即ち
   酸化する如くにし、その結果清浄で無公害の廃ガス（Ａ
   ）が得られる如くにすることと；及び、 熱交換器（６）の中で、上記炎ジェットに供給される燃
   焼空気を予熱することにより、上記無公害の清浄ガス（
   Ａ）から熱を回収することと；を含む、熱処理方法。 （１８）上記アフターバーナー室の中のガスの温度及び
   滞留時間を制御し、その中のガスを完全に酸化即ち燃焼
   させる上記手順が、上記炎ジェットを形成するための燃
   料の供給量を制御することと、及び上記閉鎖ループを通
   過するガスの量を制御することと、を含む、請求項１７
   記載の方法。 （１９）上記アフターバーナー室の中のガスの温度及び
   滞留時間を制御する上記手順が、上記制御ループと、上
   記高温ガス発生室（２）とアフターバーナー室（３）と
   の間のガス流路と、の内の少なくとも１つに於いて、ガ
   スの温度を測定することと、及び、 上記炎ジェット（３６）への燃料供給量と、感知された
   温度の関数として、上記閉鎖ループ（９）の中のガスの
   流量と、の内の少なくとも１つを制御することと、を含
   む、請求項１７記載の方法。 （２０）上記閉鎖ループに於けるガスの流量を制御する
   手順が、上記高温ガス発生室（２）と上記処理室（１）
   との間のガスの流量を絞ることを含む、請求項１９記載
   の方法。 （２１）上記アフターバーナー室に於けるガスの温度と
   滞留時間とを制御する手順が、 上記制御ループと、上記高温ガス発生室（２）と上記ア
   フターバーナー室（３）との間のガス流路と、の内の少
   なくとも１つに於いて、ガスの温度を測定することと、
   及び、 上記炎ジェット（３６）に供給する燃料と、感知された
   温度の関数としての上記閉鎖されたループの中のガスの
   流量と、を制御することと、 を含む、請求項１７記載の方法。 （２２）上記制御手段が、 上記バーナー手段（５）への可燃性の燃料（Ｇ）の供給
   を制御する手段（１４、１８）と、 上記ガス循環ループ（９）の中の高温ガスの流量を制御
   し、上記アフターバーナー室（３）に入る粗ガス（Ｒ）
   の温度を、指令された所定のレベルに保つ、手段（１１
   、１２、１３）と、及び、この場合、上記バーナー手段
   （５）と上記熱交換器（６）とが、少なくとも１つのレ
   キュペレーター・バーナー・ユニットを含むことと、 を含む、請求項１記載の装置。 （２３）上記制御手段が、 上記バーナー手段（５）への可燃性の燃料（Ｇ）の供給
   量を制御する手段（１４、１６）と、上記閉鎖されたガ
   ス循環ループ（９）の中の高温ガスの流量を制御し、こ
   のことによりアフターバーナー室（３）に入る粗ガス（
   Ｒ）の温度を、指令された所定のレベルに維持する手段
   （１１、１２、１３）と、及び、 この場合、上記バーナー手段（５）と上記熱交換器（６
   ）とが少なくとも１つのレキュペレーター・バーナー・
   ユニットを含むことと、 を含む、請求項８記載の装置。 （２４）更に、上記ループ（９）のガスの通路に設けら
   れたバルブ又はチョーク又はスロットル手段（１３、１
   ３０）で、上記ループのガス流量を制御し、又上記制御
   手段（１１）につながれたもの、を含む、請求項２３記
   載の装置。