JPH04316906A - 触媒燃焼装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は排ガス中に有害成分を
発生させない機能を有し、ボイラ、加熱炉、乾燥炉、熱
風炉などに適用される触媒燃焼装置に関する。

【０００２】従来の触媒燃焼装置としては例えば図３に
示すように、触媒ａ１が装入された燃焼管ｂ１の一方側
から、燃料とエアとを混合した常温の原料ガスを予熱装
置ｅで予熱しながら送り込んで触媒ａ１中を通過させて
燃焼し、燃焼ガスを取出すようにした触媒燃焼装置や、
図４に示すように、常温の原料ガスを熱交換室ｃを通じ
て燃焼管ｂ２内へ送り込んで触媒ａ２中を通過させて燃
焼し、燃焼ガスを戻り管路ｄ内を通じて熱交換室ｃ内へ
流入させて原料ガスを熱交換室ｃ内で加熱してから取出
すようにした触媒燃焼装置がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図３の触媒燃焼装置で
は原料ガスを予熱する予熱装置が必要となる問題点があ
り、図４の触媒燃焼装置では取出した燃焼ガスの温度が
熱交換によって損失する問題点がある。また、従来の触
媒燃焼装置ではメタンガスを主成分とする天然ガスとエ
アとの混合ガスを触媒燃焼すると、排ガス中に微量のメ
タンリークがあるので、メタンリークを完全に除去する
ためには２段燃焼方式等を採用する必要がある。本発明
は上記問題点を解消することを課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の触媒燃焼装置は
触媒層が装入された器体内には原料ガスが送り込まれる
原料ガス室と、この原料ガス室と前記触媒層との間に配
設された燃焼ガス室とを隣接して区画形成するとともに
、前記器体内にはそれぞれ前記燃焼ガス室内および前記
触媒層内に挿通された多数本の給送管をこの各給送管の
出口から流出した原料ガスが反転流動して前記触媒層内
へ送り込まれるように設置した構成を有する。

【０００５】

【作用】触媒層が装入された器体１内の原料ガス室内へ
常温の原料ガスを送り込むと、原料ガスが前記原料ガス
室と前記触媒層との間に形成された燃焼ガス室内および
前記触媒層内にそれぞれ挿通された多数本の給送管内を
流通し、この各給送管の出口から流出して反転流動した
原料ガスが前記触媒層内へ送込まれて触媒層内を通過す
る間に触媒燃焼して高温の燃焼ガスが前記燃焼ガス室内
へ流入するとともに、前記各給送管内を流通中の原料ガ
スが触媒燃焼による反応熱と前記燃焼ガス室内の燃焼ガ
スとによって加熱され、前記器体内で予熱された原料ガ
スが前記触媒層内へ送り込まれる。

【０００６】本発明は前記したように構成してあるので
、触媒層の温度が一旦所定温度まで上昇すると、原料ガ
スを予熱せずに器体内へ供給して原料ガスの触媒燃焼を
安定に継続させることができ、原料ガスを常時予熱する
ための予熱装置が不要となる効果がある。また、触媒層
での触媒燃焼による反応熱と、燃焼ガス室内の燃焼ガス
の熱とを器体内で熱交換して原料ガスを効果的に加熱し
、予熱された原料ガスを触媒層内へ送り込んで触媒と原
料ガスとの発熱反応を促進させ、原料ガスの触媒燃焼を
安定化させて排ガス中に有害成分を発生させないように
することができる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。ボイラ、加熱炉、乾燥炉、熱風炉等に適用さ
れる触媒燃焼装置において、上端および下端が天板１ａ
および底板１ｂによってそれぞれ閉塞された円筒状の器
体１の図示上端には原料ガス（燃料とエアとの混合ガス
）を器体１内の上端付近に形成された原料ガス室２内へ
送り込むためのガス供給管路３が接続されるとともに、
原料ガスが流入する送入口４が開口されている。

【０００８】器体１内にはペレット状の触媒群乃至ハニ
カム構造の触媒によって形成され、層内全体に多数の空
隙を有する触媒層５が器体１内の下端付近から後記燃焼
ガス室７の排出口８の下方にわたって収容されている。

【０００９】原料ガス室２と触媒層５との間には器体１
内の上部に水平状に設置されて多数個の通し孔６ａが貫
設された隔壁６で原料ガス室２と区画された燃焼ガス室
７が原料ガス室２に隣接して形成され、この燃焼ガス室
７はこの燃焼ガス室７内の燃焼ガスを排出するために器
体１の上部に接続された排ガス管路１１に排出口８を介
して連通されている。

【００１０】器体１内の下端には原料ガスを反転流動さ
せるために触媒層５の下側に隣接された反転室９が形成
されている。

【００１１】器体１内にはそれぞれ燃焼ガス室７内およ
び触媒層５内に挿通されて原料ガス室２と反転室９とを
連通する多数本の丸パイプ状の給送管１０〜１０が垂立
状態で並行状に設置され、隔壁６の各通し孔６ａの孔縁
にそれぞれ固定された各給送管１０の上端には入口１０
ａが開口され、各給送管１０の下端にはそれぞれ反転室
９に対向する出口１０ｂが開口されている。

【００１２】触媒層５の温度が予熱バーナ等によって一
旦所定温度まで上昇した後、常温の原料ガスをガス供給
管路３を通じて原料ガス室２内へ送り込むと、原料ガス
は各供給管１０内を流通して反転室９内へ流出し、各給
送管１０の出口１０ｂから流出した原料ガスが反転室９
内で反転流動して触媒層５内へ送り込まれ、触媒層５内
を通過する。原料ガスが触媒層５内を通過する間に原料
ガスが触媒燃焼し、高温の燃焼ガスが燃焼ガス室７内へ
流入して排ガス管路１１を通じて送り出されるとともに
、触媒層５での触媒燃焼による反応熱、および燃焼ガス
室７内の燃焼ガスの熱が各給送管１０を介して各給送管
１０内の原料ガスに伝導されて熱交換され、各給送管１
０内を流通する原料ガスがそれぞれ加熱され、各給送管
１０内で予熱されて反転室９内を反転流動した原料ガス
が触媒層５内へ順次送り込まれて触媒層５内での原料ガ
スの触媒燃焼が促進され、高温の燃焼ガスが継続して取
出される。

【００１３】続いて、上記した構成をもつ実施例の作用
と効果を説明する。本例では触媒層５が装入された器体
１内には原料ガスが送り込まれる原料ガス室２と、この
原料ガス室２と触媒層５との間に配設された燃焼ガス室
７とを隣接して区画形成するとともに、器体１内にはそ
れぞれ燃焼ガス室７内および触媒層５内に挿通された多
数本の給送管１０をこの各給送管１０の出口１０ｂから
流出した原料ガスが反転流動して触媒層５内へ送り込ま
れるように設置してある。

【００１４】このため、触媒層５での発熱反応が安定化
するまでの立上り時間が経過すると、原料ガスを予熱せ
ずに器体１内へ供給して原料ガスの触媒燃焼を安定に継
続させることができ、原料ガスを常時予熱するための予
熱装置が不要となる効果がある。

【００１５】また、触媒層５での触媒燃焼による反応熱
と、燃焼ガス室７内の燃焼ガスの熱とを器体１内で熱交
換して原料ガスを効果的に加熱し、加熱された原料ガス
を触媒層５内へ送り込んで触媒と原料ガスとの発熱反応
を促進させ、原料ガスの触媒燃焼を安定化して排ガス中
に有害成分を発生させないようにすることができる。

【００１６】上記した触媒燃焼装置を使用して原料ガス
（都市ガス１％、エア９９％の混合ガス）の触媒燃焼試
験を行った結果、４０７℃の燃焼ガスを安定に取出すこ
とができ、燃焼ガス中のＮＯｘはＯｐｐｍでメタン成分
のリークはＯｐｐｍとなり、常温の原料ガスを継続して
送り込んで触媒層内の温度を常時最低着火温度以上（４
６７〜６３４℃）に保持することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】触媒燃焼装置の一実施例を示す縦断面図である
。

【図２】同じく斜視図である。

【図３】従来の触媒燃焼装置の略体側断面図である。

【図４】従来の触媒燃焼装置の略体側断面図である。

【符号の説明】

１　　器体 ２　　原料ガス室 ５　　触媒層 ７　　燃焼ガス室 １０　　給送管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　触媒層が装入された器体内には原料ガ
   スが送り込まれる原料ガス室と、この原料ガス室と前記
   触媒層との間に配設された燃焼ガス室とを隣接して区画
   形成するとともに、前記器体内にはそれぞれ前記燃焼ガ
   ス室内および前記触媒層内に挿通された多数本の給送管
   をこの各給送管の出口から流出した原料ガスが反転流動
   して前記触媒層内へ送り込まれるように設置したことを
   特徴とする触媒燃焼装置。