JPH03105194A - ガス窒化炉の排ガス処理装置 - Google Patents
ガス窒化炉の排ガス処理装置Info
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- JPH03105194A JPH03105194A JP1244348A JP24434889A JPH03105194A JP H03105194 A JPH03105194 A JP H03105194A JP 1244348 A JP1244348 A JP 1244348A JP 24434889 A JP24434889 A JP 24434889A JP H03105194 A JPH03105194 A JP H03105194A
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Landscapes
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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
（産業上の利用分野）
本発明は、窒化炉から排出されるアンモニアガスを含む
排ガスを分解して処理するのに利用されるガス窒化炉の
排ガス処理装置に関するものである． ＃摩耗性や疲労強度の改善を目的に、歯車，シャフト等
に適用されるガス窒化法には、アンモニアガスと窒素ガ
ス時には水素ガスを使用する純窒化法と、アンモニアガ
スと窒素ガスと、さらに炭素供給ガスとしてＲＸガス，
ＣＯ２ガス，ＣＯガスを使用するガス軟窒化法とがある
． これらのガス窒化法では、いずれもアンモニアガスを使
用するため排ガス中にはアンモニアガスが残存しており
、公害などの問題からこのまま排出することはできず、
排ガスの処理が必要である． 従来、このような排ガス処理には、アンモニアガスを含
む排ガスをガスバーナを備えた燃焼筒で燃焼処理する燃
焼式、あるいはＡＸガス発生炉と同様の構造を有する触
媒の入った分解炉に排ガスを導入して、アンモニアガス
を窒素ガスと水素ガスとに分解する分解炉方式が用いら
れていた． （従来の技術） （発明が解決しようとする課題） しかしながら、燃焼方式は簡便である反面、排ガス中の
アンモニアガスやアンモニアガスの分解によって生じた
水素ガスの成分量が少ない場合には，排ガスが燃焼しに
〈〈、未燃焼のアンモニアガスによって臭気が発生して
問題となる．またバーナが常に燃焼しているので燃料費
がかさむと共に無人操業することができず、バーナの高
熱は作業環境を悪化させる． 他方、分解炉方式では、排ガス中のアンモニアガスや水
素ガスの濃度に係わりなく、常に安定したアンモニアガ
スの分解が可能であり、前述のような臭気の問題は解消
されるものの、窒化炉とは別に高価な分解炉を設置する
必要がある．さらに、ガス軟窒化法において排出される
ＣＯ２やＣＯガスを含有する排ガスをこの方式で処理す
る場合には、窒化炉と分解炉との間の配管が冷えると、
炭酸アンモニウムが析出して配管を詰まらせるという問
題もある． このように、燃焼方式，分解炉方式のいずれの場合も問
題点を有し、解決すべき課題をそれぞれ有していた。 （発明の目的） 本発明は、従来の排ガス処理装置の」二記課題を解決す
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、設置スペースが小さ〈窒化炉に容易に取り付けるこ
とができると共に、窒化炉から排出されるアンモニアガ
スを含む排ガスをアンモニアガス濃度に係わりなく完全
に分解処理することができるガス窒化炉の排ガス処理装
置を提供することにある．
排ガスを分解して処理するのに利用されるガス窒化炉の
排ガス処理装置に関するものである． ＃摩耗性や疲労強度の改善を目的に、歯車，シャフト等
に適用されるガス窒化法には、アンモニアガスと窒素ガ
ス時には水素ガスを使用する純窒化法と、アンモニアガ
スと窒素ガスと、さらに炭素供給ガスとしてＲＸガス，
ＣＯ２ガス，ＣＯガスを使用するガス軟窒化法とがある
． これらのガス窒化法では、いずれもアンモニアガスを使
用するため排ガス中にはアンモニアガスが残存しており
、公害などの問題からこのまま排出することはできず、
排ガスの処理が必要である． 従来、このような排ガス処理には、アンモニアガスを含
む排ガスをガスバーナを備えた燃焼筒で燃焼処理する燃
焼式、あるいはＡＸガス発生炉と同様の構造を有する触
媒の入った分解炉に排ガスを導入して、アンモニアガス
を窒素ガスと水素ガスとに分解する分解炉方式が用いら
れていた． （従来の技術） （発明が解決しようとする課題） しかしながら、燃焼方式は簡便である反面、排ガス中の
アンモニアガスやアンモニアガスの分解によって生じた
水素ガスの成分量が少ない場合には，排ガスが燃焼しに
〈〈、未燃焼のアンモニアガスによって臭気が発生して
問題となる．またバーナが常に燃焼しているので燃料費
がかさむと共に無人操業することができず、バーナの高
熱は作業環境を悪化させる． 他方、分解炉方式では、排ガス中のアンモニアガスや水
素ガスの濃度に係わりなく、常に安定したアンモニアガ
スの分解が可能であり、前述のような臭気の問題は解消
されるものの、窒化炉とは別に高価な分解炉を設置する
必要がある．さらに、ガス軟窒化法において排出される
ＣＯ２やＣＯガスを含有する排ガスをこの方式で処理す
る場合には、窒化炉と分解炉との間の配管が冷えると、
炭酸アンモニウムが析出して配管を詰まらせるという問
題もある． このように、燃焼方式，分解炉方式のいずれの場合も問
題点を有し、解決すべき課題をそれぞれ有していた。 （発明の目的） 本発明は、従来の排ガス処理装置の」二記課題を解決す
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、設置スペースが小さ〈窒化炉に容易に取り付けるこ
とができると共に、窒化炉から排出されるアンモニアガ
スを含む排ガスをアンモニアガス濃度に係わりなく完全
に分解処理することができるガス窒化炉の排ガス処理装
置を提供することにある．
（課題を解決するための手段）
本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装置は，外側を
金属外皮で覆った筒形断熱体と前記筒形断熱体の内部に
設けた発熱体との間にアンモニア分解用触媒を備え且つ
炉壁に貫通される反応管を有し，前記反応管の筒軸方向
の一方側には前記炉内に開口する吸気口を設けると共に
前記反応管の筒軸方向の他方側には炉外に開口する排気
口を設けてなる構威としたものであり、このようなガス
窒化炉の排ガス処理装置の構成を前述した従来の課題を
解決するための手段としたことを特徴としている． （作用） 本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装置は、断熱体
，アンモニア分解用触媒，発熱体を備えた筒形の反応管
を炉壁に貫通させた状態で取り付けられる．したがって
、前記反応管の一方側に設けられて炉内側に開口した吸
気口から、前記発熱体による対流によって反応管内に導
入された排ガスは，発熱体によって高温に加熱され、排
ガス中のアンモニアガスはアンモニア分解用触媒の作用
によって窒素ガスと水素ガスとに残らず分解されて、前
記反応管の他方側に設けた排気口から炉外に排出される
．このとき、この反応管は、窒化炉に直接取り付けられ
るため、ガス配管が不要で熱損失が少なく、取り付けが
簡単であり、炉内温度を有効に活用することによって、
反応管内の発熱体による加熱が少なくて済むようになっ
ている。 （実施例） 以下に、本発明を実施例によって具体的に説明する． 第１図は、本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装置
の一実施例を示す縦断面図であり、図に示すガス窒化炉
の排ガス処理装置１は、ガス窒化炉２の炉壁を構成する
断熱体２ａに設けた取付孔３に、内部に後述する発熱体
５，アンモニア分解用触媒９，断熱体１０等を収容した
反応管４を挿着することによって、当該反応管４の一部
分が炉内に突出した状態に取り付けられている。 前記反応管４は、内部に当該反応管４内を８００−１０
００℃程度に加熱して保持する発熱体であるラジアント
チューブヒータ５と、前記ヒータ５の上部には当該ヒー
タ５を支持する断熱体６とを備えている。 前記ラジアントチューブヒータ５および断熱体６の周囲
は、耐熱鋼，この実施例ではＳＵＳ３１０Ｓステンレス
鋼製のラジアントチューブ７で覆われており、当該ラジ
アントチューブ７の外周には、同じく耐熱鋼製のパンチ
ングメタルによって作威した籠状の棚８が、この実施例
では５段にわたって取り付けられている．そして、前記
棚８の内部にはアンモニア分解用触媒（この実施例では
）９が装入してある． 前記アンモニア分解用触媒９を収容したパンチングメタ
ル製の棚８のさらに外側の周囲には円筒形の断熱体１０
が設けてあり，前記ラジアントチューブ７との間にガス
の通路を形威しており、図中右側のこの通路内には、温
度制御用のクロメルーアルメルあるいは白金一白金ロジ
ウムよりなる熱電対１１が設置してある． 前記断熱体１０は、通常５００〜６５０℃程度に保持さ
れているガス窒化炉２内に取り付けられた前記反応管４
内の温度をアンモニアガスの分解に適した８００−１０
００℃に保持すると共に、反応管４の内部温度ａｏｏ−
ｉｏｏｏ℃が逆に窒化処理に影響を及ぼさないように断
熱している．前記断熱体１０の外周は、同じ＜ＳＵＳ
３１０Ｓステンレス鋼からなる外皮１２で覆ってあり
、反応管４を補強している。 さらに、反応管４の底部には、前記外皮１２および断熱
材１０を貫通して炉外側に開口する排ガスの吸気孔１３
が設けられていると共に、当該反応管４の炉外上端側に
は、炉外に開口する排気口１４を備えている． また、反応管４の炉外側で且つガス窒化炉２への取り付
け部には、当該反応管４の上部炉外部分を冷却するため
の水冷ジャケット１５および配水管１５ａが設けてある
．そして、前記ラジアントチューブ７の上端部には、前
記ラジアントチューブヒータ５に給電するためのヒータ
端子１６が設けてあり、これらは端子カバー１７によっ
て覆われている． 上記構造を有するガス窒化炉の排ガス処理装置１は，前
記熟電対１１を用いた温度制御によって、ラジアントチ
ューブヒータ５に給電され、前記反応管４の内部がアン
モニアガスの分解に適した８００ Ｎ１０００℃の温度
範囲に保持される．すると、前記温度範囲にコントロー
ルされたヒータ５によって惹き起こされた対流によって
、ガス窒化炉２内の排ガスは反応管４の底部に設けた吸
気口１３から反応管４の内部に導入され，図中に示した
矢印の方向に上昇して行く間に加熱され、排ガス中のア
ンモニアガスは、前記温度に加熱されたアンモニア分解
用触媒９の触媒作用によって水素ガスと窒素ガスとに分
解されて、排気口１４から炉外に排出されるようになっ
ている． このとき、前記排ガス中のアンモニアガスの分解は触媒
作用によるものであるから，その含有量に係わりなく、
すべて完全に水素ガスと窒素ガスとに分解することがで
きる．また、前記反応管４は窒化処理温度である５００
〜６５０℃に保持されている窒化炉２の炉内側に直接設
置してあるので、前記ヒータ５を加熱するための加熱電
力が少なくて済むと共に，排ガス中にＣＯ２ガスやＣＯ
ガスを含むガス軟窒化法の場合にも炭酸アンモニウム等
の析出がなく、これによる弊害も解消される． さらに、当該排ガス処理装置１は、上記のようにコンパ
クトにまとめられているので設置スペースが小さく既存
のガス窒化炉にも簡単に設置することができ、無人操作
にも適している．
金属外皮で覆った筒形断熱体と前記筒形断熱体の内部に
設けた発熱体との間にアンモニア分解用触媒を備え且つ
炉壁に貫通される反応管を有し，前記反応管の筒軸方向
の一方側には前記炉内に開口する吸気口を設けると共に
前記反応管の筒軸方向の他方側には炉外に開口する排気
口を設けてなる構威としたものであり、このようなガス
窒化炉の排ガス処理装置の構成を前述した従来の課題を
解決するための手段としたことを特徴としている． （作用） 本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装置は、断熱体
，アンモニア分解用触媒，発熱体を備えた筒形の反応管
を炉壁に貫通させた状態で取り付けられる．したがって
、前記反応管の一方側に設けられて炉内側に開口した吸
気口から、前記発熱体による対流によって反応管内に導
入された排ガスは，発熱体によって高温に加熱され、排
ガス中のアンモニアガスはアンモニア分解用触媒の作用
によって窒素ガスと水素ガスとに残らず分解されて、前
記反応管の他方側に設けた排気口から炉外に排出される
．このとき、この反応管は、窒化炉に直接取り付けられ
るため、ガス配管が不要で熱損失が少なく、取り付けが
簡単であり、炉内温度を有効に活用することによって、
反応管内の発熱体による加熱が少なくて済むようになっ
ている。 （実施例） 以下に、本発明を実施例によって具体的に説明する． 第１図は、本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装置
の一実施例を示す縦断面図であり、図に示すガス窒化炉
の排ガス処理装置１は、ガス窒化炉２の炉壁を構成する
断熱体２ａに設けた取付孔３に、内部に後述する発熱体
５，アンモニア分解用触媒９，断熱体１０等を収容した
反応管４を挿着することによって、当該反応管４の一部
分が炉内に突出した状態に取り付けられている。 前記反応管４は、内部に当該反応管４内を８００−１０
００℃程度に加熱して保持する発熱体であるラジアント
チューブヒータ５と、前記ヒータ５の上部には当該ヒー
タ５を支持する断熱体６とを備えている。 前記ラジアントチューブヒータ５および断熱体６の周囲
は、耐熱鋼，この実施例ではＳＵＳ３１０Ｓステンレス
鋼製のラジアントチューブ７で覆われており、当該ラジ
アントチューブ７の外周には、同じく耐熱鋼製のパンチ
ングメタルによって作威した籠状の棚８が、この実施例
では５段にわたって取り付けられている．そして、前記
棚８の内部にはアンモニア分解用触媒（この実施例では
）９が装入してある． 前記アンモニア分解用触媒９を収容したパンチングメタ
ル製の棚８のさらに外側の周囲には円筒形の断熱体１０
が設けてあり，前記ラジアントチューブ７との間にガス
の通路を形威しており、図中右側のこの通路内には、温
度制御用のクロメルーアルメルあるいは白金一白金ロジ
ウムよりなる熱電対１１が設置してある． 前記断熱体１０は、通常５００〜６５０℃程度に保持さ
れているガス窒化炉２内に取り付けられた前記反応管４
内の温度をアンモニアガスの分解に適した８００−１０
００℃に保持すると共に、反応管４の内部温度ａｏｏ−
ｉｏｏｏ℃が逆に窒化処理に影響を及ぼさないように断
熱している．前記断熱体１０の外周は、同じ＜ＳＵＳ
３１０Ｓステンレス鋼からなる外皮１２で覆ってあり
、反応管４を補強している。 さらに、反応管４の底部には、前記外皮１２および断熱
材１０を貫通して炉外側に開口する排ガスの吸気孔１３
が設けられていると共に、当該反応管４の炉外上端側に
は、炉外に開口する排気口１４を備えている． また、反応管４の炉外側で且つガス窒化炉２への取り付
け部には、当該反応管４の上部炉外部分を冷却するため
の水冷ジャケット１５および配水管１５ａが設けてある
．そして、前記ラジアントチューブ７の上端部には、前
記ラジアントチューブヒータ５に給電するためのヒータ
端子１６が設けてあり、これらは端子カバー１７によっ
て覆われている． 上記構造を有するガス窒化炉の排ガス処理装置１は，前
記熟電対１１を用いた温度制御によって、ラジアントチ
ューブヒータ５に給電され、前記反応管４の内部がアン
モニアガスの分解に適した８００ Ｎ１０００℃の温度
範囲に保持される．すると、前記温度範囲にコントロー
ルされたヒータ５によって惹き起こされた対流によって
、ガス窒化炉２内の排ガスは反応管４の底部に設けた吸
気口１３から反応管４の内部に導入され，図中に示した
矢印の方向に上昇して行く間に加熱され、排ガス中のア
ンモニアガスは、前記温度に加熱されたアンモニア分解
用触媒９の触媒作用によって水素ガスと窒素ガスとに分
解されて、排気口１４から炉外に排出されるようになっ
ている． このとき、前記排ガス中のアンモニアガスの分解は触媒
作用によるものであるから，その含有量に係わりなく、
すべて完全に水素ガスと窒素ガスとに分解することがで
きる．また、前記反応管４は窒化処理温度である５００
〜６５０℃に保持されている窒化炉２の炉内側に直接設
置してあるので、前記ヒータ５を加熱するための加熱電
力が少なくて済むと共に，排ガス中にＣＯ２ガスやＣＯ
ガスを含むガス軟窒化法の場合にも炭酸アンモニウム等
の析出がなく、これによる弊害も解消される． さらに、当該排ガス処理装置１は、上記のようにコンパ
クトにまとめられているので設置スペースが小さく既存
のガス窒化炉にも簡単に設置することができ、無人操作
にも適している．
以上説明したように、本発明に係わるガス窒化炉の排ガ
ス処理装置は、外側を金属外皮で覆った筒形断熱体と前
記筒形断熱体の内部に設けた発熱体との間にアンモニア
分解用触媒を備え且つ炉壁に貫通される反応管を有し、
前記反応管の筒軸方向の一方側には前記炉内に開口する
吸気口を設けると共に前記反応管の筒軸方向の他方側に
は炉外に開口する排気口を設けてなる構成としたもので
あるから、既存の窒化炉にも容易に取り付けることがで
きると共に、窒化炉の排ガス中のアンモニアガスをアン
モニア濃度に係わりなく完全に分解することができると
いう極めて優れた効果を有するものである．
ス処理装置は、外側を金属外皮で覆った筒形断熱体と前
記筒形断熱体の内部に設けた発熱体との間にアンモニア
分解用触媒を備え且つ炉壁に貫通される反応管を有し、
前記反応管の筒軸方向の一方側には前記炉内に開口する
吸気口を設けると共に前記反応管の筒軸方向の他方側に
は炉外に開口する排気口を設けてなる構成としたもので
あるから、既存の窒化炉にも容易に取り付けることがで
きると共に、窒化炉の排ガス中のアンモニアガスをアン
モニア濃度に係わりなく完全に分解することができると
いう極めて優れた効果を有するものである．
第１図は本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装置の
一実施例を説明する縦断面図である． １・・・ガス窒化炉の排ガス処理装置、２・・・ガス窒
化炉、 ２ａ・・・炉壁， ４・・・反応管、 ５・・・ラジアントチューブヒータ（発熱体）、９・・
・アンモニア分解用触媒、 １０・・・筒形断熱体、 １２・・・外皮、 １３・・・吸気口、 １４・・・排気口．
一実施例を説明する縦断面図である． １・・・ガス窒化炉の排ガス処理装置、２・・・ガス窒
化炉、 ２ａ・・・炉壁， ４・・・反応管、 ５・・・ラジアントチューブヒータ（発熱体）、９・・
・アンモニア分解用触媒、 １０・・・筒形断熱体、 １２・・・外皮、 １３・・・吸気口、 １４・・・排気口．
Claims (1)
- （１）外側を金属外皮で覆った筒形断熱体と前記筒形断
熱体の内部に設けた発熱体との間にアンモニア分解用触
媒を備え且つ炉壁に貫通される反応管を有し、前記反応
管の筒軸方向の一方側には前記炉内に開口する吸気口を
設けると共に前記反応管の筒軸方向の他方側には炉外に
開口する排気口を設けてなることを特徴とするガス窒化
炉の排ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1244348A JP2839296B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | ガス窒化炉の排ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1244348A JP2839296B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | ガス窒化炉の排ガス処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105194A true JPH03105194A (ja) | 1991-05-01 |
| JP2839296B2 JP2839296B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=17117366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1244348A Expired - Lifetime JP2839296B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | ガス窒化炉の排ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2839296B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009186140A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-20 | Oriental Engineering Co Ltd | ガス窒化炉およびガス軟窒化炉 |
| JP2010240559A (ja) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Koyo Thermo System Kk | 排ガス処理装置およびそれを備えた排ガス処理設備 |
| WO2016178334A1 (ja) * | 2015-05-01 | 2016-11-10 | 株式会社Ihi | 熱処理装置 |
| KR102229414B1 (ko) * | 2020-09-18 | 2021-03-22 | (주)청호열처리 | 질화로 장치 |
| CN114797448A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-29 | 天津丰东热处理有限公司 | 一种热处理氮化炉排气用氨分解炉 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1244348A patent/JP2839296B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
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