JPH0250017A - 排ガス利用燃焼装置 - Google Patents
排ガス利用燃焼装置Info
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- JPH0250017A JPH0250017A JP63197979A JP19797988A JPH0250017A JP H0250017 A JPH0250017 A JP H0250017A JP 63197979 A JP63197979 A JP 63197979A JP 19797988 A JP19797988 A JP 19797988A JP H0250017 A JPH0250017 A JP H0250017A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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。
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］
本発明は新規な排ガス利用燃焼装置に関するものである
。さらに詳しくいえば、本発明は、例えばディーゼルエ
ンジンなどからの排ガスを導入して、その中に含まれて
いる窒素酸化物や煤塵、ハイドロカーボンなどの環境汚
染物質を大幅に低減させるとともに、ボイラーや熱交換
器などで熱回収することにより、その廃熱を有効に利用
しうる排ガス利用燃焼装置に関するものである。
。さらに詳しくいえば、本発明は、例えばディーゼルエ
ンジンなどからの排ガスを導入して、その中に含まれて
いる窒素酸化物や煤塵、ハイドロカーボンなどの環境汚
染物質を大幅に低減させるとともに、ボイラーや熱交換
器などで熱回収することにより、その廃熱を有効に利用
しうる排ガス利用燃焼装置に関するものである。
［従来の技術］
近年、自動車産業や化学工業などの急速な発展に伴い、
大気汚染が年々ひどくなってきており、その防止は世界
的な課題となっている。わが国においても、最近光化学
スモッグの発生による被害が続出しており、その原因と
なる窒素酸化物の排出量の低減が社会的要請となってい
る。
大気汚染が年々ひどくなってきており、その防止は世界
的な課題となっている。わが国においても、最近光化学
スモッグの発生による被害が続出しており、その原因と
なる窒素酸化物の排出量の低減が社会的要請となってい
る。
しかしながら、その対策技術は種々検討されているにも
かかわらず、これまで十分に満足しうる解決手段か見い
出されていないのが現状である。
かかわらず、これまで十分に満足しうる解決手段か見い
出されていないのが現状である。
該窒素酸化物による大気汚染の大きな要因として、ディ
ーゼルエンジンなどのエンジンからの窒素酸化物の排出
を挙げることができる。このエンジンから排出される窒
素酸化物を低減する技術としては、例えば（１）排ガス
の一部を燃焼室に戻すＥ Ｇ Ｒ（Ｅｘｈａｕｓｔ ｇ
ａｓ ｒｅｃｉｒｃｕｒａｔｉｏｎ）法や、（２）ディ
ーゼルエンジンにおける燃焼の噴射タイミングをリター
ドする方法などが知られている［「内燃機関ｊ第１１巻
、第１４号、第１１９〜１２７ページ（１９７２年）］
。
ーゼルエンジンなどのエンジンからの窒素酸化物の排出
を挙げることができる。このエンジンから排出される窒
素酸化物を低減する技術としては、例えば（１）排ガス
の一部を燃焼室に戻すＥ Ｇ Ｒ（Ｅｘｈａｕｓｔ ｇ
ａｓ ｒｅｃｉｒｃｕｒａｔｉｏｎ）法や、（２）ディ
ーゼルエンジンにおける燃焼の噴射タイミングをリター
ドする方法などが知られている［「内燃機関ｊ第１１巻
、第１４号、第１１９〜１２７ページ（１９７２年）］
。
しかしながら、（１）の方法においては、Ｓ０２、ｃｏ
、ｃｏ□、Ｎ０１Ｎｏ２、Ｈ，０などを含む腐食性の強
い排ガスを燃焼室に戻すために、エンジンの摩耗が促進
されるなど、耐久性がそこなわれるのを免れない。一方
（２）の方法においては、窒素酸化物濃度をかなり低く
抑えることができるものの、出力の低下や燃料消費量の
増大は避けられない上、煤塵の発生とトレードオフの関
係にあり、現在の厳しい規制に対しては技術的限界を免
れない。
、ｃｏ□、Ｎ０１Ｎｏ２、Ｈ，０などを含む腐食性の強
い排ガスを燃焼室に戻すために、エンジンの摩耗が促進
されるなど、耐久性がそこなわれるのを免れない。一方
（２）の方法においては、窒素酸化物濃度をかなり低く
抑えることができるものの、出力の低下や燃料消費量の
増大は避けられない上、煤塵の発生とトレードオフの関
係にあり、現在の厳しい規制に対しては技術的限界を免
れない。
また、ディーゼルエンジンなどの排ガス中に含まれてい
る煤塵やハイドロカーボンなども大気汚染の要因として
問題になっており、その対策として空燃比を制御する方
法などが検討されている。
る煤塵やハイドロカーボンなども大気汚染の要因として
問題になっており、その対策として空燃比を制御する方
法などが検討されている。
しかしながら、この方法においても出力の低下や燃料消
費量の増大などの問題を有している。
費量の増大などの問題を有している。
他方、ディーゼルエンジンなどのエンジン廃熱を有効に
利用する目的でエンジン排気管をボイラー装置に接続し
た動力供給式ボイラーが提案されている（特開昭６２−
４６１０１号公報）。しかしながら、この動力供給式ボ
イラーにおいては、エンジン廃熱はかなり有効に利用し
うるものの、エンジン排ガス中の窒素酸化物や煤煙など
の低減については、必ずしも十分でないという問題があ
る。
利用する目的でエンジン排気管をボイラー装置に接続し
た動力供給式ボイラーが提案されている（特開昭６２−
４６１０１号公報）。しかしながら、この動力供給式ボ
イラーにおいては、エンジン廃熱はかなり有効に利用し
うるものの、エンジン排ガス中の窒素酸化物や煤煙など
の低減については、必ずしも十分でないという問題があ
る。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は、このような事情のもとで、ディーゼルエンジ
ンなどからの排ガスを導入して、その中に含まれている
窒素酸化物や煤塵、ハイドロカーボンなどの環境汚染物
質を大幅に低減させるとともに、その魔力を有効に利用
しうる排ガス利用燃焼装置を提供することを目的として
なされたものである。
ンなどからの排ガスを導入して、その中に含まれている
窒素酸化物や煤塵、ハイドロカーボンなどの環境汚染物
質を大幅に低減させるとともに、その魔力を有効に利用
しうる排ガス利用燃焼装置を提供することを目的として
なされたものである。
［課題を解決するための手段］
本発明者らは、前記の優れた特徴を何する排ガス利用燃
焼装置を開発するために鋭意研究を重ねた結果、燃焼装
置に窒素酸化物などを処理するための触媒層を設けると
ともにバーナーを複数とし、かつ排ガス導入管内に排ガ
スと燃焼用空気と燃料との混合を良くするための旋回羽
根を設けることにより、その目的を達成しうろことを見
い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った
。
焼装置を開発するために鋭意研究を重ねた結果、燃焼装
置に窒素酸化物などを処理するための触媒層を設けると
ともにバーナーを複数とし、かつ排ガス導入管内に排ガ
スと燃焼用空気と燃料との混合を良くするための旋回羽
根を設けることにより、その目的を達成しうろことを見
い出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った
。
すなわち、本発明は、内部に排ガスと燃焼用空気と燃料
との混合を良くするための旋回羽根を設けた排ガス導入
管と、複数のバーナーと、環境汚染物質を処理するため
の触媒層とを有することを特徴とする排ガス利用燃焼装
置を提供するものである。
との混合を良くするための旋回羽根を設けた排ガス導入
管と、複数のバーナーと、環境汚染物質を処理するため
の触媒層とを有することを特徴とする排ガス利用燃焼装
置を提供するものである。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明装置に適用される排ガスとしては、例えばディー
ゼル発電機、ディーゼルコージェネレーションシステム
、ディーゼルヒートポンプシステムなどにおける定置式
ディーゼルエンジンからの排ガスなどを挙げることがで
きる。
ゼル発電機、ディーゼルコージェネレーションシステム
、ディーゼルヒートポンプシステムなどにおける定置式
ディーゼルエンジンからの排ガスなどを挙げることがで
きる。
本発明装置においては、これらの排ガスを燃焼室に送り
込むための排ガス導入管が設けられており、まｔ；、こ
の排ガス導入管内には旋回羽根が設置されている。該旋
回羽根は、排ガスと燃焼用空気と燃料との混合を良くす
るためのものであり、この旋回羽根を設置しない場合に
は、燃焼性が低下したり、火炎が長くなりすぎて、触媒
層における窒素酸化物などの浄化作用に悪影響を及ぼす
など、好ましくない事態を招来する。
込むための排ガス導入管が設けられており、まｔ；、こ
の排ガス導入管内には旋回羽根が設置されている。該旋
回羽根は、排ガスと燃焼用空気と燃料との混合を良くす
るためのものであり、この旋回羽根を設置しない場合に
は、燃焼性が低下したり、火炎が長くなりすぎて、触媒
層における窒素酸化物などの浄化作用に悪影響を及ぼす
など、好ましくない事態を招来する。
また、本発明装置においては、燃焼室のバーナーは複数
個用いられる。このバーナーが１個の場゛合には、燃焼
性が悪く、煤塵などの浄化作用が低下するおそれがある
。
個用いられる。このバーナーが１個の場゛合には、燃焼
性が悪く、煤塵などの浄化作用が低下するおそれがある
。
さらに、本発明装置においては、触媒層が設けられる。
この触媒層は、窒素酸化物、−酸化炭素、ハイドロカー
ボンのいずれも浄化する機能を有するものが好ましく、
触媒としては、例えば周期律表第■族の第２列及び第３
列に属する金属元素、具体的にはパラジウム、ロジウム
、ルテニウム、白金、イリジウム、オスミウム、レニウ
ムなどの中から選ばれた１種又は２種以上の金属元素を
、多孔形状のアルミナ、ゼオライト、セラミックスなど
に担持したものが好ましく用いられる。この触媒の形状
については特に制限はなく、粉末状、粒状、柱状など、
任意の形状のものを用いることができるが、設置する装
置に応じて適宜選択することが望ましい。また、触媒層
の取り付は位置は、導入された排ガスの燃焼後の通路で
あれば特に制限はなく、例えば燃焼室の先端に取り付け
てもよいし、ボイラーの煙管途中や煙道などに取り付け
てもよいが、燃焼室の先端に取り付けるのが効果的であ
る。
ボンのいずれも浄化する機能を有するものが好ましく、
触媒としては、例えば周期律表第■族の第２列及び第３
列に属する金属元素、具体的にはパラジウム、ロジウム
、ルテニウム、白金、イリジウム、オスミウム、レニウ
ムなどの中から選ばれた１種又は２種以上の金属元素を
、多孔形状のアルミナ、ゼオライト、セラミックスなど
に担持したものが好ましく用いられる。この触媒の形状
については特に制限はなく、粉末状、粒状、柱状など、
任意の形状のものを用いることができるが、設置する装
置に応じて適宜選択することが望ましい。また、触媒層
の取り付は位置は、導入された排ガスの燃焼後の通路で
あれば特に制限はなく、例えば燃焼室の先端に取り付け
てもよいし、ボイラーの煙管途中や煙道などに取り付け
てもよいが、燃焼室の先端に取り付けるのが効果的であ
る。
さらに、該触媒の熱劣化を抑制するために、燃焼室の形
状や触媒層の厚さなどを工夫して、触媒層の温度が該触
媒の耐熱温度以下になるようにすることが重要である。
状や触媒層の厚さなどを工夫して、触媒層の温度が該触
媒の耐熱温度以下になるようにすることが重要である。
また、本発明装置における燃焼室で用いる燃料や処理排
ガス源となる燃料については、イオウ分が多いと前記触
媒が劣化しやすいので、イオウ分が少なく、かつセタン
価の高いものを使用することが望ましく、このような燃
料としては、例えば灯油や、イオウ分の少ない軽油、へ
重油などが好適である。
ガス源となる燃料については、イオウ分が多いと前記触
媒が劣化しやすいので、イオウ分が少なく、かつセタン
価の高いものを使用することが望ましく、このような燃
料としては、例えば灯油や、イオウ分の少ない軽油、へ
重油などが好適である。
本発明装置においては、燃焼室から出た排ガスは、例え
ばボイラーや熱交換器などに送られて熱回収され、その
廃熱が有効に利用されたのち、大気中へ放出される。こ
の大気中へ放出される排ガスは窒素酸化物、や、煤塵、
ハイドロカーボンなどが大幅に低減されているので、環
境に及ぼす影響は小さい。
ばボイラーや熱交換器などに送られて熱回収され、その
廃熱が有効に利用されたのち、大気中へ放出される。こ
の大気中へ放出される排ガスは窒素酸化物、や、煤塵、
ハイドロカーボンなどが大幅に低減されているので、環
境に及ぼす影響は小さい。
次に、本発明の排ガス利用燃焼装置の好適な例を添付図
面に従って説明すると、第１図は、該燃焼装置の全体の
１例を示す概略図であって、ディーゼルエンジンｌから
の排ガスは、排ガスライン２を通って燃焼室３に導入さ
れる。この燃焼室３には燃料が燃焼用空気とともに、そ
れぞれライン４及び５を通って供給されており、燃焼さ
れた排ガスは触媒層６を通過して、ボイラー７に送られ
て熱回収が行われたのち、煙管８を通って大気中へ放出
される。
面に従って説明すると、第１図は、該燃焼装置の全体の
１例を示す概略図であって、ディーゼルエンジンｌから
の排ガスは、排ガスライン２を通って燃焼室３に導入さ
れる。この燃焼室３には燃料が燃焼用空気とともに、そ
れぞれライン４及び５を通って供給されており、燃焼さ
れた排ガスは触媒層６を通過して、ボイラー７に送られ
て熱回収が行われたのち、煙管８を通って大気中へ放出
される。
第２図は、本発明の装置における燃焼室の１例の詳細図
であって、燃焼室３には、ライン２を通って排ガスが導
入される排ガス導入管９が取り付けられている。この排
ガス導入管９の内部には、前記排ガスと燃料と燃焼用空
気との混合を良くするだめに、旋回羽根ｌＯが設置され
ている。
であって、燃焼室３には、ライン２を通って排ガスが導
入される排ガス導入管９が取り付けられている。この排
ガス導入管９の内部には、前記排ガスと燃料と燃焼用空
気との混合を良くするだめに、旋回羽根ｌＯが設置され
ている。
また、燃焼室３には、排ガス導入管９の取り付は口の近
くにバーナー１１が、先端に窒素酸化物などを浄化する
ための触媒層６が取り付けられている。なお、１２はダ
ンパ、１３は炉壁である。
くにバーナー１１が、先端に窒素酸化物などを浄化する
ための触媒層６が取り付けられている。なお、１２はダ
ンパ、１３は炉壁である。
［実施例］
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１
第１図及び第２図に示す装置を用い、第１表に示す条件
で、エンジン排ガスの燃焼テストを行った。その結果を
第１表に示す。
で、エンジン排ガスの燃焼テストを行った。その結果を
第１表に示す。
なお、触媒として、一般にガソリン車の排ガス浄化に用
いられている三元系触媒である、アルミナ担体に白金を
ベースにパラジウムとロジウムを担持したものを用い、
かつエンジン排ガス及びボイラー排ガスのサンプリング
は、それぞれ第１図における排ガスライン２及びボイラ
ー煙管８において行った。
いられている三元系触媒である、アルミナ担体に白金を
ベースにパラジウムとロジウムを担持したものを用い、
かつエンジン排ガス及びボイラー排ガスのサンプリング
は、それぞれ第１図における排ガスライン２及びボイラ
ー煙管８において行った。
比較例１
触媒層を設けず、かつ第１表に示す条件で実施例１と同
様にエンジン排ガスの燃焼テストを行った。その結果を
第１表に示す。
様にエンジン排ガスの燃焼テストを行った。その結果を
第１表に示す。
（以下余白）
第１表から分かるように、触媒層を設置しなかった比較
例１では、ＮＯＸ （窒素酸化物）は０．３９６に９／
Ｈから０．３５４に９／Ｈと、少ししか減少していない
が、触媒層を設置した実施例１では、０．３１５ｋｇ／
Ｈからｏ、ｏｓ３ｋｇ／Ｈと、大幅に減少し、元の２０
％になっている。
例１では、ＮＯＸ （窒素酸化物）は０．３９６に９／
Ｈから０．３５４に９／Ｈと、少ししか減少していない
が、触媒層を設置した実施例１では、０．３１５ｋｇ／
Ｈからｏ、ｏｓ３ｋｇ／Ｈと、大幅に減少し、元の２０
％になっている。
［発明の効果］
本発明の排ガス利用燃焼装置を用いることにより、ディ
ーゼルエンジンなどからの排ガス中の窒素酸化物や煤塵
などの環境汚染物質を、該エンジンの性能を損なうこと
なく大幅に低減しうる上に、その廃熱を有効に利用する
ことができる。
ーゼルエンジンなどからの排ガス中の窒素酸化物や煤塵
などの環境汚染物質を、該エンジンの性能を損なうこと
なく大幅に低減しうる上に、その廃熱を有効に利用する
ことができる。
したがって、本発明の装置は、優れた低公害、省資源型
排ガス利用燃焼装置であり、工業的価値が高い。
排ガス利用燃焼装置であり、工業的価値が高い。
第１図及び第２図は、それぞれ本発明の排ガス利用燃焼
装置の全体の１例を示す概略図及び該装置における燃焼
室の１例を示す詳細図である。図中符号１は、ディーゼ
ルエンジン、３は燃焼室、６は触媒層、７はボイラー
９は排ガス導入管、１０は旋回羽根、１１はバーナーで
ある。
装置の全体の１例を示す概略図及び該装置における燃焼
室の１例を示す詳細図である。図中符号１は、ディーゼ
ルエンジン、３は燃焼室、６は触媒層、７はボイラー
９は排ガス導入管、１０は旋回羽根、１１はバーナーで
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内部に排ガスと燃焼用空気と燃料との混合を良くす
るための旋回羽根を設けた排ガス導入管と、複数のバー
ナーと、環境汚染物質を処理するための触媒層とを有す
ることを特徴とする排ガス利用燃焼装置。 ２ 排ガスがディーゼルエンジンからの排ガスである請
求項１記載の燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63197979A JPH0250017A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 排ガス利用燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63197979A JPH0250017A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 排ガス利用燃焼装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0250017A true JPH0250017A (ja) | 1990-02-20 |
Family
ID=16383499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63197979A Pending JPH0250017A (ja) | 1988-08-10 | 1988-08-10 | 排ガス利用燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0250017A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112302766A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-02 | 绍兴宾果科技有限公司 | 具有尾气能量回收功能的三元催化机器人 |
-
1988
- 1988-08-10 JP JP63197979A patent/JPH0250017A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112302766A (zh) * | 2020-10-15 | 2021-02-02 | 绍兴宾果科技有限公司 | 具有尾气能量回收功能的三元催化机器人 |
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