JPH05111617A - 化学工業的工程の冷却されたキヤリヤガス中の環境に有害な成分を接触酸化する装置 - Google Patents

化学工業的工程の冷却されたキヤリヤガス中の環境に有害な成分を接触酸化する装置

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JPH05111617A
JPH05111617A JP3086468A JP8646891A JPH05111617A JP H05111617 A JPH05111617 A JP H05111617A JP 3086468 A JP3086468 A JP 3086468A JP 8646891 A JP8646891 A JP 8646891A JP H05111617 A JPH05111617 A JP H05111617A
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Paul Paikert
パイケルト パウル
Werner Rudowski
ルドヴスキ ヴエルナー
Clemens Ruff
ルフ クレメンス
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GEA Luftkuehler GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 化学工業的工程からの冷却されたキャリヤガ
ス中の環境に有害な成分の接触酸化装置を運転に最高の
柔軟性が保証され、経済的および安全技術的要求も考慮
されるようにする。 【構成】 装置は、互いに平行に延びる、キャリヤガス
（ＴＧ）および純ガス（ＲＧ）用の２つのガス通路
（２，３）を有し、ガス通路は熱管（１４）からなる３
段（Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ）の熱エネルギー回収装置（１
３）によって互に結合されている。各交換段（Ｉ，Ｉ
Ｉ，ＩＩＩ）の加熱部対冷却部の熱交換面の大きさの比
はキャリヤガスの流動方向で交換段ごとに減少する。触
媒は最後の交換段（ＩＩＩ）の加熱部（１６）の直後に
配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特許請求の範囲の請求
項１の前提部における特徴による、化学工業的工程の冷
却されたキャリヤガス中の環境に有害な成分を接触酸化
する装置に関する。
【０００２】一連の化学工業的工程、たとえば無水フタ
ル酸または無水マレイン酸の製造においては、所望の生
成物はキャリヤガスから完全に収得することはできな
い。キャリヤガス中には、少量の生成物ならびに殊に、
該工程中で同様に反応させることのできなかった炭化水
素成分が残留する。次いで、この炭化水素成分はキャリ
ヤガスと一緒に化学工業的装置の煙突を経て排出され、
これによって環境を汚染する。
【０００３】環境保護の件における不断に増加する意識
に基づき、多数の国々の排出基準は、上述した生成物残
分ならびに炭化水素成分はキャリヤガスが環境へ運ぶ前
に、環境に有害な影響をさけるために除去されることを
要求する。このためには、今まで熱による燃焼および接
触酸化が利用される。
【０００４】熱による燃焼の場合、高い燃焼温度に基づ
き、生成物残分ならびに炭化水素成分は申分なく燃焼す
るが、同時に大量の、環境にとり同様に有害な窒素酸化
物が生じるという欠点が出現する。その原因は、燃焼用
空気中に含まれている高い窒素含量である。それ故、実
地では低い温度で進行する接触酸化がますます実施され
た。それというのもこの場合生成物残分ならびに炭化水
素成分は除去されるが、付加的な窒素酸化物は発生しな
いからである。
【０００５】この点で数えられる先行技術の装置では、
生成物成分ならびに炭化水素成分を担持するキャリヤガ
スは、触媒にあたる前に、触媒から出る純ガスと熱交換
接触させて、いわゆる触媒の“活性又は作業化温度（Ａ
ｎｓｐｒｕｃｈｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ）”に到達せし
める。つまり、酸化の際に生じる純ガスの温度上昇を、
キャリヤガスとの熱交換において必要な活性化温度にも
たらすのに利用する。このため、キャリヤガスが純ガス
に対して横流で導かれる、１段の多管式熱交換器が使用
される。
【０００６】しかし、このような熱交換器は、キャリヤ
ガスおよび純ガスを管案内するための費用が、熱交換器
の前後でガス通路を転向する必要により、しかも殊に１
０００００Ｎｍ3／ｈの体積流を達成しなければならな
いことが稀ではないことを考慮すれば極めて高いという
欠点を有する。
【０００７】公知装置のもう１つの欠点は、頻繁に運転
中断が起き、これが全工程を危険にする。この運転中断
の原因は、主工程からの残留物を担持して完全に飽和さ
れ、分離した生成物の露点を有するキャリヤガスであ
る。これにより、少量の分離した生成物が微細に分配し
た液滴状または固形で連行され、熱交換面を覆うことが
さけられない。さらに、腐食および／または閉塞も生じ
うる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】特許請求の範囲の請求
項１の前提部に記載された装置から出発して、本発明の
課題は、この装置をその運転に高い保守容易性および良
好な接近性において最高の柔軟性が保証され、同じく経
済的および処理−ならびに安全技術的要求が考慮される
ように改善することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題の解決策は、本
発明によれば、請求項１の特徴部に記載された特徴にあ
る。
【００１０】本発明の明瞭な利点は、キャリヤガスおよ
び純ガスを管路案内するための費用の著しい減少であ
る。熱交換管（以下熱管（Ｗａｅｒｍｅｒｏｈｒ）と略
称）の使用によって、これら双方のガス流を今や全熱交
換範囲内で平行に相並んで案内することができる。この
ためには、たんに真直なガス通路が必要であるだけであ
り、また該ガス通路はガス流を分離するための隔壁を必
要とするにすぎない。この隔壁は同時に、熱管に対する
支持機能を引受けることができる。双方の真直なガス通
路は、専ら触媒の後方の範囲で、簡単な１８０°湾曲管
によって互いに結合すればよい。従って、この事情は非
常にコンパクトで、それぞれの場所的状態によって水平
配置でも垂直配置でも運転することのできる装置を生じ
る。その結果、本発明による装置の使用可能性が非常に
拡大される。
【００１１】熱管からなる熱エネルギー回収装置の多段
性も本発明の重要な利点である。かかる構成は、それぞ
れの交換段の双方の成分、つまり一面では純ガスのあた
る冷却部ならびに他面ではキャリヤガスのあたる加熱部
を意図的に、つまりそれぞれの工程条件に応じて柔軟に
適合させることが可能である。
【００１２】さらにこの点で、殊にキャリヤガスの流動
方向に存在する最初の交換段を、加熱部対冷却部の熱交
換面の大きさの比に関して、作業温度が熱管の内部で増
加し、高いガス温度の近くへ強く接近するように構成さ
れていることが著しく重要である。それに従って、この
手段によりキャリヤガスのあたる臨界熱管部分において
管壁温度が増加し、それとともに著しく高い安全性も生
じる。
【００１３】本発明のもう１つの特別な利点は一面では
生成物収得の本来の化学工業的工程おいて冷却されたキ
ャリヤガスの予熱器として、他面では接触酸化のための
純ガスの後冷却器としての熱管の機能において、ガス体
積流用の整流器とみなされ、このことは触媒中での酸化
における変換可能性が最適に利用されることを意味す
る。
【００１４】キャリヤガス中の炭化水素成分の酸化の際
の変換速度は、触媒中でのキャリヤガスの場所的流動速
度に強く依存する。この場所的流動速度が不規則である
と、不等の変換が行なわれる。つまり、触媒は場所的に
異なる効率で働く。この場合、高いガス速度を有する個
所はより低い速度を有する個所よりも低い効率をもたら
す。従って、所望の効率を達成するためには、触媒中で
できる限り均一な通過速度を確実にすることが重要であ
る。これは本発明によれば、触媒を、キャリヤガスの流
動方向に存在する最後の交換段（最終段）の加熱部の直
後に真直に配置することによって保証される。その際、
熱管自体はその全長にわたって完全に均一な温度分布の
特性により、触媒の性質の最適利用に寄与する。
【００１５】熱管の使用によって、理想的に純ガスから
の熱を触媒の後方で回収し、キャリヤガスは触媒の前方
で予熱することができ、この場合、熱管は触媒の全横断
面にわたる均一な温度分布ならびに均一な速度分布を保
証する。即ち、触媒中での反応速度は、同様に通過する
キャリヤガスの場所的温度に依存する、つまり高いガス
温度を有する個所は低いガス温度を有する個所よりも高
い変換率を達成する。熱管のもう１つの利点は、それが
互いに完全に独立であることである。それぞれの熱管は
作業能力のある閉鎖系であるので、腐食によってであ
れ、たとえば熱管における欠陥のある溶接継目のよう
な、他の場所的な、場合により事故による影響によって
であれ、熱管の何らかの理由による損傷の場合に、完全
な加熱部または冷却部の脱落を考慮しなくてもよい。損
傷した熱管のみが脱落し、該管の能率はたんに全能率の
数分の１であり、従ってその脱落は接触酸化を著しく妨
げない。
【００１６】従って、本発明は、しばしば約５０℃近辺
の温度で流入するキャリヤガスを接触酸化の際に触媒中
に生じる付加的熱エネルギーによって、約３００℃の触
媒のいわゆる“活性化温度”に加熱することができ、そ
の際それに必要な熱エネルギーを外部から供給しなけれ
ばならないこともない。他面において本発明は、触媒を
去る純ガスを約１００℃〜１２０℃の有利な煙突温度に
冷却することができる。
【００１７】キャリヤガスの流動方向における個々の交
換段中の熱管数の増加により、個々の交換段をそれぞれ
の工程条件に敏感に適合できる（請求項２）。１つの有
利な実施形は、たとえば、３段の熱エネルギー回収装置
の場合に最初の交換段が、流動方向に細長い、約８〜１
２個の管列の束からなることである。この場合、第２の
交換段は、約２０〜２４個の管列を備え、第３および最
終交換段は約３０〜３６個の管列を備えている。ガス流
が温ければ温いほど、それぞれの交換段中にますます多
数の管列が存在する。
【００１８】本発明による根本思想の１つの望ましい実
施形は、請求項３の特徴にある。この構成により、最初
の交換段にできるだけ大きい、冷却部と加熱部との間の
面積比を達成しようとする事情が考慮される。冷却部に
おけるフィン取付間隔は、必要な大きい交換面を得るた
めに比較的狭くされている。また、キャリヤガスのあた
る熱管部分の掃除も容易でなければならない。
【００１９】第１交換段における加熱部中の熱管部分は
フィンを備えていないが、たとえば合計３個の交換段の
第２の交換段には有利には加熱部中に既にフィンを備え
た熱管部分が設けられている。しかし、第２の交換段が
相変らず汚染および被覆による特定の休止リスクを有す
るという事実にかんがみ、加熱部におけるフィンの間隔
は冷却部におけるよりも大きく定められている。これに
よって、場合により必要になる掃除が容易になる。
【００２０】触媒の直前に存在する第３の交換段（最終
段とも呼ばれ、望ましくは１３０℃以上の温度範囲内で
作業し、従って十分に乾燥したキャリヤガスを処理する
だけでよい）は、加熱部ならびに冷却部中に、同じ大き
さおよび同じ間隔の高能率のリブを備えた熱管を設ける
ことができる。
【００２１】第１交換段の加熱部中になお支配する僅か
な熱のため、従ってキャリヤガスにより連行される酸滴
の高い腐食性に基づき、請求項４によりリブを備えてい
ない熱管部分は有利に耐食性材料から形成される。
【００２２】さらにこの点で、請求項５の特徴によりリ
ブを備えていない熱管部分が耐酸性材料からなるプラス
チック被覆を備えているのが有利である。この材料は、
ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンま
たはポリフルオロエチレンである。
【００２３】キャリヤガスの流動方向にある最初の交換
段の加熱部において、キャリヤガスは生成物の残滴また
は固体粒子を担持しかつ付加的に腐食性酸成分およびそ
の他のリスクを伴なう残留物を連行するので、最初の交
換段は安全段および前分離器として役立ち、請求項６の
特徴により付加的に少なくとも１つの洗浄および浄化装
置と結合している。
【００２４】請求項７の特徴に従い、各交換段の熱管は
個々にまたはグループごとに、キャリヤガスを案内する
ガス通路を純ガスを案内するガス通路から分離する隔壁
中に交換可能に取付けられていてもよい。こうして、各
個々の熱管またはグループにまとめられた熱管は必要に
応じ問題なく交換することができる。キャリヤガスを案
内するガス通路を純ガスを案内するガス通路から分離す
る隔壁に熱管を取付けるのは、装置全体をさらに簡単に
するのに寄与する。
【００２５】請求項８の特徴による円錐形の支持つば
は、個々の熱管の場合ならびにグループにまとめられた
熱管の場合に、熱管を比較的簡単に交換可能にする。一
方で支持つばおよび他方でそれに適合した隔壁中の切欠
部のテーパは、キャリヤガスを案内するガス通路を純ガ
スを案内するガス通路から申分なく密封するほかに、こ
の取付部を熱管の熱膨脹に対する固定端として選択する
ことができる。この場合、熱管は異なる温度の影響下に
両側へ自由に膨脹しうる。
【００２６】支持つばは、請求項９によれば円錐面で切
欠部中に嵌込まれていてもよい。嵌込むのは、熱管の垂
直配置の場合には専ら重力によって行なうことができ
る。
【００２７】これに対して熱管をほぼ水平面内に、つま
り約３°〜５°軽く傾斜した状態で取付ける場合には、
請求項１０の特徴が有利である。この場合、密着座り
は、少なくとも１つの押圧ばねによって保証される。
【００２８】請求項１１の特徴により、各支持つばはテ
ーパねじで所属切欠部中へ密に旋入可能であってもよ
い。
【００２９】請求項１２の特徴は、キャリヤガス中の生
成物残分または他の有害な成分が連行されることにより
与えられている不可避の休止リスクに対処するのに役立
つ。良好に接近しうる保守用開口により、個所の直前で
問題なく検査しかつ場合により掃除することができる。
【００３０】請求項１３の特徴による補償器は、そのつ
ど支配する異なる温度に基づく個々のガス通路区間の異
なる膨脹状態を考慮する。
【００３１】請求項１４には、触媒を去る純ガスから熱
を取出すことのできる熱交換器が記載されている。これ
はたとえば、キャリヤガスが触媒中で、純ガスが全交換
段の冷却部を通過した後に、純ガスが煙突中へ流入すべ
き温度よりも高い温度を有することが期待される温度に
もたらされたときに行なわれる。
【００３２】次に、本発明を図面に説明した実施例につ
き詳説する。
【００３３】図１には、１で化学工業的工程の冷却され
たキャリヤガスＴＧ中の、環境に有害な成分の接触酸化
装置が示されている。この工程は、たとえば無水フタル
酸の製造である。
【００３４】装置１は、２つの互いに平行で真直に延び
るガス通路２，３を包含し、該通路は一端でＵ字形の湾
曲管４によって互いに結合されている。ガス通路２はキ
ャリヤガスＴＧの案内に役立ち、ガス通路３は純ガスＲ
Ｇの案内に役立つ。ガス通路２，３の他端は、円錐形の
接合管５，６を介して直径が減少しているガス管７，８
と結合している。ガス管７，８中へは、止めゲート弁９
が組み込まれている。止めゲート弁９と円錐形の接合管
５，６との間で、ガス管７，８は横管１０によって互い
に接続可能である。横管１０中へは、止めゲート弁１１
が組込まれている。
【００３５】ガス通路２，３の長手方向の経路中には、
個々のガス通路区間の異なる熱膨脹を考慮するため、補
償器１２が設けられている。
【００３６】ガス通路２，３は、３段の熱エネルギー回
収装置１３により互いに熱伝達結合されている。熱エネ
ルギー回収装置１３の各交換段Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩは、多
数の熱管１４からなり、該熱管がガス通路２，３を横に
貫通している。これによって、各交換段Ｉ，ＩＩ，ＩＩ
Ｉは、ガス通路３中の冷却部１５とガス通路２中の加熱
部からなる。実施例の場合、円錐形の接合管５，６に隣
接する最初の交換段Ｉ中には１１個の管列があり、この
ために間隔を置いて配置された第２の交換段中には２２
個の管列が配置され、第３および最後の交換段ＩＩＩ
（末端段）中には熱管１４を有する３３個の管列が配置
されている。
【００３７】交換段Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩの傍には、ガス通
路２，３の壁中に密閉可能の保守用開口１７が設けられ
ている。
【００３８】さらに、図１からは、第３の交換段ＩＩＩ
の加熱部１６の後方にガスバーナ１８がガス通路２中へ
組込まれている。ガスバーナ１８に対し間隔を置いて、
触媒１９が続く。ガスバーナ１８と触媒１９との間に
は、ガス通路２の壁中に同様に閉鎖可能の保守用開口１
７が配置されている。
【００３９】最後に、図１はなお、双方のガス通路２，
３を結合する湾曲管４と最後の交換段ＩＩＩの冷却部１
５との間で補助的熱交換器２０がガス通路３中へ組込ま
れていることを示す。
【００４０】図２に図示された、化学工業的工程のキャ
リヤガスの環境汚染成分の接触酸化装置１ａは、構造か
らは、大体において第１図の装置１に一致する。相違は
たんに、装置１ａは垂直に配置されており、３つの交換
段Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ中の熱管１４は水平線に対して約３
°〜５°の角度で傾斜して配置されている。さらに、補
償器１２も存在しない。
【００４１】図３からは、装置１の３つの交換段Ｉ，Ｉ
Ｉ，ＩＩＩ中の熱管１４の取付けが認められる。熱管１
４はその長手方向中央部分が支持つば２１で、キャリヤ
ガスＴＧを案内するガス通路を純ガスＲＧを案内するガ
ス通路３から分離する隔壁２２中へ交換可能に嵌込まれ
ている。支持つば２１は周縁部に、隔壁２２中の切欠部
２４に適合されている円錐面２３を有する。
【００４２】さらに、キャリヤガスＴＧの流動方向で最
初の交換段Ｉはフィンを備えておらず、冷却部１５中の
熱管部分２６はフィンを備えている。フィンを備えてい
ない熱管部分２５は耐蝕性材料からなる。該部分２５
は、鎖線による直線案内部に示唆されているように、耐
酸性材料からなるプラスチック被覆を備えていてもよ
い。
【００４３】第２の交換段ＩＩの熱管１４は、冷却部１
５ならびに加熱部１６中にフィンを備えている。しか
し、冷却部１５中の熱管部分２９におけるフィンの間隔
は、加熱部１６中の熱管部分２８におけるよりも小さく
定められているので、冷却部１５中の熱管部分２９の熱
交換面は、加熱部中の熱管部分２９の熱交換面よりも大
きい。
【００４４】第３および最後の交換段ＩＩＩにおいて
は、加熱部１６および冷却部１５中の熱管部分３０は大
きさおよび間隔が等しいフィンを備えている。
【００４５】熱管１４が水平線に対して軽く傾斜して配
置されている、図２の装置１ａの場合、図４により隔壁
２２の切欠部２４に支持つば２１を適合するのは、ばね
３１を用いて行なわれ、該ばねは一方では円板３２を介
して熱管１４のフィン３３に支えられ、他方ではねじボ
ルト３５によりガス通路２の外壁３６に固定された受け
台板３４に支えられている。この場合、熱管１４はガス
通路２の外壁３６ならびにガス通路３の外壁３８を貫通
する。外壁３６および３８中のフィン３３をも考慮する
開口３９は、周囲に対しアタッチメントケーシング４０
によって気密密封されている。
【００４６】さらに、図１および図２からは、キャリヤ
ガスＴＧの流動方向で最初の交換段Ｉの加熱部１６中の
熱管部分２５の前には洗浄および浄化装置３７が配置さ
れていることが認められる。
【００４７】実際の使用においては、主要工程からのキ
ャリヤガスＴＧはガス管７および円錐形接合管５を経て
ガス通路２中へ導入される。触媒１９の活性化温度は３
００℃よりも若干低い温度ではじめて始まるので、キャ
リヤガスＴＧを、熱交換プロセスの開始の際に差当り触
媒１９の前のガスバーナ１８を用いて加熱し、装置１，
１ａを数回循環案内することが必要である。このために
は、ガス管７，８中の止めゲート弁９を閉じ、ガス管１
０中の止めゲート弁１１を開く。
【００４８】キャリヤガスが必要な温度に達したら、横
管１０中の止めゲート弁１１を閉じ、ガス管７，８中の
止めゲート弁９を再び開く。次いで、キャリヤガスＴＧ
は、交換段Ｉ，ＩＩおよびＩＩＩの個々の加熱部１６を
貫流し、ここで段階的に触媒１９の作業温度に加熱され
る。
【００４９】触媒１９を去る純ガスＲＧは、交換段Ｉ，
ＩＩ，ＩＩＩの冷却部１５中へ熱を取出し、熱管１４を
経て加熱部１６に伝達する。こうして、キャリヤガスＴ
Ｇは触媒の必要な作業温度に加熱され、これに対して純
ガスＲＧは、純ガスが約１００〜１２０℃の所望温度で
煙突中へ移すことができるのを可能にする温度に冷却さ
れる。
【００５０】触媒１９中でキャリヤガスＴＧが、純ガス
ＲＧが交換段Ｉ，ＩＩおよびＩＩＩの冷却部１５を貫流
した後も環境中へ排出するのに好都合な約１００〜１２
０℃の温度よりも高い温度を有する場合には、熱交換器
２０により純ガスから、所望の排出温度を保証すること
ができる程度の多量の熱が取り出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】処理工程のキャリヤガスを接触酸化する本発明
による装置を、部分的に断面で示す側面図である。
【図２】処理工程からのキャリヤガスを接触酸化する装
置のもう１つの構成を、部分的に断面で示す側面図であ
る。
【図３】図１の装置において使用された熱管の構成およ
び取付けを示す拡大略図である。
【図４】図２による装置における熱管の配置および取付
けを示す略図である。
【符号の説明】
１ 接触酸化装置 ２ ガス通路 ３ ガス通路 ４ 湾曲管 ５ 接合管 ６ 接合管 ７ ガス管 ８ ガス管 ９ 止めゲート弁 １０ 横管 １１ 止めゲート弁 １２ 補償器 １３ 熱エネルギー回収装置 １４ 熱管 １５ 冷却部 １６ 加熱部 １７ 保守用開口 １８ ガスバーナ １９ 触媒 ２０ 熱交換器 ２１ 支持つば ２２ 隔壁 ２３ 円錐面 ２４ 切欠部 ２５ 熱管部分 ２６ 熱管部分 ２７ 範囲 ２８ 熱管部分 ２９ 熱管部分 ３０ 熱管部分 ３１ ばね ３２ 円板 ３３ フィン ３４ 受け台板 ３５ ねじボルト ３６ 外壁 ３７ 洗浄および浄化装置 ３８ 外壁 ３９ 開口 ４０ アタッチメントケーシング Ｉ 交換段 ＩＩ 交換段 ＩＩＩ 交換段 ＴＧ キャリヤガス ＲＧ 純ガス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クレメンス ルフ ドイツ連邦共和国 ボツフム ツム ルー ルブリツク 42

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 触媒（１９）の後方で、環境中へ移送す
    べき純ガス（ＲＧ）がキャリヤガス（ＴＧ）と触媒（１
    ９）の前方で管束型熱交換器（１３）により熱交換接触
    する化学工業的工程の冷却されたキャリヤガス（ＴＧ）
    中の環境に有害な成分を接触酸化する装置において、キ
    ャリヤガス（ＴＧ）と純ガス（ＲＧ）とを互いに平行な
    ガス通路（２，３）で案内し、ガス通路（２，３）は熱
    管（１４）からなる少なくとも２段の熱エネルギー回収
    装置（１３）により互いに結合されており、その際、各
    交換段（Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ）の加熱部（１６）対冷却部
    （１５）の熱交換面の大きさの比は、キャリヤガス（Ｔ
    Ｇ）の流動方向で交換段（Ｉ，ＩＩ）から交換段（Ｉ
    Ｉ，ＩＩＩ）へ減少し、かつ触媒（１９）は最後の交換
    段（ＩＩＩ）の加熱部（１６）の直後に配置されている
    ことを特徴とする、化学工業的工程の冷却されたキャリ
    ヤガス中の環境に有害な成分を接触酸化する装置。
  2. 【請求項２】 熱管(１４)の数がキャリヤガス（ＴＧ）
    の流動方向に交換段（Ｉ，ＩＩ）から交換段（ＩＩ，Ｉ
    ＩＩ）へ増加する、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 キャリヤガス（ＴＧ）の流動方向で最初
    の交換段（Ｉ）の加熱部（１６）中の熱管部分（２５）
    はフィンを備えてなく、冷却部（１５）中の熱管部分
    （２６）はフィンを備えている、請求項１または２記載
    の装置。
  4. 【請求項４】 フィンを備えていない熱管部分（２５）
    が耐蝕性材料からなる、請求項３記載の装置。
  5. 【請求項５】 フィンを備えていない熱管部分（２５）
    が耐酸性材料からなるプラスチック被覆（２７）を備え
    ている、請求項３または４記載の装置。
  6. 【請求項６】 キャリヤガス（ＴＧ）の流動方向で最初
    の交換段（Ｉ）の加熱部（１６）中の少なくとも熱管部
    分（２５）に、洗浄および浄化装置（３７）が所属され
    ている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装
    置。
  7. 【請求項７】 各交換段（Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ）の熱管
    （１４）が個々にまたはグループで、キャリヤガス（Ｔ
    Ｇ）を案内するガス通路（２）を純ガス（ＲＧ）を案内
    するガス通路（３）から分離する隔壁（２２）に交換可
    能に取付けられている、請求項１から６までのいずれか
    １項記載の装置。
  8. 【請求項８】 熱管（１４）はその長さの中央部分に個
    々にまたはグループで周縁側が円錐形の支持つば（２
    １）を備え、該つばは、キャリヤガス（ＴＧ）を案内す
    るガス通路（２）を純ガス（ＲＧ）を案内するガス通路
    （３）から分離する隔壁（２２）中の、支持つば（２
    １）に適合せる切欠部（２４）中に嵌込まれている、請
    求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
  9. 【請求項９】 支持つば（２１）は円錐面（２３）で切
    欠部（２４）中へ嵌込まれている、請求項８記載の装
    置。
  10. 【請求項１０】 支持つば（２１）は調節可能のばね力
    （３１）によって切欠部（２４）中へ嵌込まれている、
    請求項８または９記載の装置。
  11. 【請求項１１】 支持つば（２１）はテーパねじで切欠
    部（２４）中へ旋入可能である、請求項８記載の装置。
  12. 【請求項１２】 交換段（Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ）および触
    媒（１９）の傍の範囲内で、キャリヤガス（ＴＧ）およ
    び純ガス（ＲＧ）を案内するガス通路（２，３）の隔壁
    中に密閉可能の保守用開口（１７）が設けられている、
    請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
  13. 【請求項１３】 キャリヤガス（ＴＧ）ないしは純ガス
    （ＲＧ）を案内するガス通路（２，３）中へ補償器（１
    ２）が組込まれている、請求項１から１２までのいずれ
    か１項記載の装置。
  14. 【請求項１４】 触媒（１９）と、触媒（１９）に隣接
    する交換段（ＩＩＩ）との間の、純ガス（ＲＧ）を案内
    するガス通路（２）中へ、熱交換器（２０）が組込まれ
    ている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の装
    置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008304112A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Koyo Thermo System Kk 熱回収装置
JP2014209056A (ja) * 2014-07-03 2014-11-06 光洋サーモシステム株式会社 熱回収装置

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2077087U (zh) * 1990-08-03 1991-05-15 中国石油化工总公司湖北化肥厂 大型氨厂转化炉燃烧空气节能装置
US5323842A (en) * 1992-06-05 1994-06-28 Wahlco Environmental Systems, Inc. Temperature-stabilized heat exchanger
DE4345107A1 (de) * 1993-12-28 1995-06-29 Lang Juergen Dipl Ing Wärmeübertrager für die Wärmerückgewinnung aus verschmutzter Abluft oder Abgasen mittels Wärmerohren
US5653284A (en) * 1995-11-21 1997-08-05 Hudson Products Corporation Heat pipe heat exchanger tubesheet
DE19547688C1 (de) * 1995-12-20 1997-08-14 Krantz Tkt Gmbh Vorrichtung zum Verbrennen von in einem Medienstrom enthaltenen Störstoffen
US5738024A (en) * 1996-04-19 1998-04-14 Winegar; Phillip Catalytic reduction apparatus for NOX reduction
US5713310A (en) * 1996-04-22 1998-02-03 Clarke Industries, Inc. Heat exchanger for pressure washer
US5850968A (en) * 1997-07-14 1998-12-22 Jokinen; Teppo K. Air conditioner with selected ranges of relative humidity and temperature
DE19742821C2 (de) * 1997-09-27 2001-09-13 Gea Luftkuehler Happel Gmbh Anordnung zur Kühlung eines mit Produktdämpfen beladenen Trägergases
DE19756155C5 (de) * 1997-12-17 2007-04-19 Babcock Borsig Service Gmbh Anordnung zum Wärmetausch
US6094934A (en) * 1998-10-07 2000-08-01 Carrier Corporation Freezer
US6405791B1 (en) * 1999-07-22 2002-06-18 Paul James Lieb Air heater gas inlet plenum
TW500622B (en) * 2000-12-04 2002-09-01 Taeyang Tech Co Ltd Gas scrubber system
KR100445480B1 (ko) * 2001-12-21 2004-08-21 엘지전자 주식회사 냉장고의 제상히터 어셈블리
CN102022741B (zh) * 2010-12-17 2012-05-09 福建嘉园环保有限责任公司 一种热管型有机废气焚烧净化炉
US10408544B2 (en) * 2014-05-20 2019-09-10 Bell Helicopter Textron Inc. Composite top case with embedded heat pipes
CN107036113A (zh) * 2017-04-13 2017-08-11 保定清科节能技术推广有限公司 一种烟气热回收系统
US11035615B2 (en) * 2018-08-23 2021-06-15 Caterpillar Inc. Support clip for finned tube type heat exchangers
CN112797425A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 宁波弘景环保科技有限公司 一种有机废气的催化燃烧装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2153942A (en) * 1937-02-03 1939-04-11 Jr Jack J Spalding Heat exchanging apparatus
DE2343495A1 (de) * 1973-08-29 1975-03-27 Werner & Pfleiderer Vorrichtung zur reinigung von abgasen durch nachverbrennung
JPS57198987A (en) * 1981-05-21 1982-12-06 Furukawa Electric Co Ltd:The Heat pipe type heat exchanger
DE3415682C2 (de) * 1984-04-27 1987-04-09 Davy McKee AG, 6000 Frankfurt Verfahren zur NO↓x↓-Entfernung aus Rauchgasen
DE3442967C3 (de) * 1984-11-24 1994-04-14 Gea Luftkuehler Happel Gmbh Vorrichtung zur Entstickung von Rauchgas
SU1368578A1 (ru) * 1986-04-03 1988-01-23 Белорусское Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектно-Конструкторского Института Промышленной Энергетики Воздухоподогреватель

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008304112A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Koyo Thermo System Kk 熱回収装置
JP2014209056A (ja) * 2014-07-03 2014-11-06 光洋サーモシステム株式会社 熱回収装置

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AT399827B (de) 1995-07-25
IT1244504B (it) 1994-07-15
RU1829956C (ru) 1993-07-23

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