JPH0617733B2 - 触媒バ−ナ - Google Patents
触媒バ−ナInfo
- Publication number
- JPH0617733B2 JPH0617733B2 JP60071790A JP7179085A JPH0617733B2 JP H0617733 B2 JPH0617733 B2 JP H0617733B2 JP 60071790 A JP60071790 A JP 60071790A JP 7179085 A JP7179085 A JP 7179085A JP H0617733 B2 JPH0617733 B2 JP H0617733B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- catalyst
- gas
- temperature
- fuel gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Gas Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はハニカム状触媒体をハニカム状の触媒を有しな
い表面燃焼を行うための火炎保持手段とを配し、燃料ガ
スの一部を触媒体とバイパスさせ、触媒体の耐用温度以
上の高温燃焼ガスの発生を可能とする低カロリーガスを
燃焼させる触媒バーナに関するものである。
い表面燃焼を行うための火炎保持手段とを配し、燃料ガ
スの一部を触媒体とバイパスさせ、触媒体の耐用温度以
上の高温燃焼ガスの発生を可能とする低カロリーガスを
燃焼させる触媒バーナに関するものである。
従来より触媒バーナは存在していたが、該触媒バーナが
低カロリーガスの完全燃焼をさせ、また低空気過剰率で
の燃焼も可能とし、低騒音、低ＮＯｘの無公害性、火炎
が出来ないことなどで、コンパクト燃焼が可能とするこ
とでユニークなバーナであった。
低カロリーガスの完全燃焼をさせ、また低空気過剰率で
の燃焼も可能とし、低騒音、低ＮＯｘの無公害性、火炎
が出来ないことなどで、コンパクト燃焼が可能とするこ
とでユニークなバーナであった。
しかし、従来の触媒バーナでは、触媒体の耐用温度は最
高でも、１２００℃で、常用であると１０００〜１１０
０℃が限度であった。
高でも、１２００℃で、常用であると１０００〜１１０
０℃が限度であった。
ところが、通常の石油系ガス燃料（ＬＮＧ、ＬＰＧ等）
のバーナ火炎の温度は１５００〜２０００℃であって、
従って、通常の空気過剰率では触媒燃焼は不可能であっ
た。そこで、発熱量が６００〜８００Ｋcal／Ｎｍ
３で、そのためにカロリーが低くて通常のバーナでは燃
焼出来ない製鉄所の高炉ガス（ＢＦＧ）のような場合の
高温燃焼ガスの発生は難かしかった。しかし、どんなに
カロリーが低いといっても触媒燃焼を有効に利用すれ
ば、高炉ガスは燃焼の持続をすることが出来、その発熱
量が８００Ｋcal／Ｎｍ３といえども理論燃焼温度は１
２００〜１４００℃にはなり、そのような温度までにな
ると触媒体の耐用温度を越えることになり、不経済では
あるが空気過剰率を増やして、燃焼温度を１０００〜１
１００℃の担体の耐用温度以下に保持せざるを得なかっ
た。
のバーナ火炎の温度は１５００〜２０００℃であって、
従って、通常の空気過剰率では触媒燃焼は不可能であっ
た。そこで、発熱量が６００〜８００Ｋcal／Ｎｍ
３で、そのためにカロリーが低くて通常のバーナでは燃
焼出来ない製鉄所の高炉ガス（ＢＦＧ）のような場合の
高温燃焼ガスの発生は難かしかった。しかし、どんなに
カロリーが低いといっても触媒燃焼を有効に利用すれ
ば、高炉ガスは燃焼の持続をすることが出来、その発熱
量が８００Ｋcal／Ｎｍ３といえども理論燃焼温度は１
２００〜１４００℃にはなり、そのような温度までにな
ると触媒体の耐用温度を越えることになり、不経済では
あるが空気過剰率を増やして、燃焼温度を１０００〜１
１００℃の担体の耐用温度以下に保持せざるを得なかっ
た。
そこで、本発明は触媒体の耐用温度以上の高温燃焼ガス
の発生を可能とする低カロリーガスを燃焼させる触媒バ
ーナを提供することを目的とするものである。
の発生を可能とする低カロリーガスを燃焼させる触媒バ
ーナを提供することを目的とするものである。
本発明は、中央の可燃ガスダクトと該可燃ガスダクトの
内側にある触媒体と該触媒体の外側に燃料ガスノズルを
介して燃料ガス流路が環状流路を形成し、前記触媒体で
燃焼した燃焼ガスと燃料ガス流路よりとの混合ガスを完
全燃焼させる触媒を有しない表面燃焼を行うための火炎
保持手段を有した高温燃焼ガスを発生させ得る触媒バー
ナである。
内側にある触媒体と該触媒体の外側に燃料ガスノズルを
介して燃料ガス流路が環状流路を形成し、前記触媒体で
燃焼した燃焼ガスと燃料ガス流路よりとの混合ガスを完
全燃焼させる触媒を有しない表面燃焼を行うための火炎
保持手段を有した高温燃焼ガスを発生させ得る触媒バー
ナである。
従って、特に、本発明の触媒燃焼の特徴は、触媒を有し
ない表面燃焼を行うための火災保持手段を有した高温燃
焼ガスを発生させ得る触媒バーナにある。低カロリーガ
ス燃焼が充分な燃焼持続する温度を保証されていれば、
ガスストーブのようにハニカム状の触媒を有しない表面
燃焼を行うための火炎保持手段のみで触媒燃焼は不用で
あるが、燃焼の持続が出来ないので触媒燃焼を行い、触
媒体の耐用温度以下にするために低温で燃焼する触媒体
の燃焼ゾーンと、高温で燃焼するゾーンとを分けること
により解決することができ、本発明は、その高空気過剰
率で低温度燃焼する触媒体の燃焼ゾーンと、通常燃焼ゾ
ーンを組合せる２段燃焼方式にしたものである。
ない表面燃焼を行うための火災保持手段を有した高温燃
焼ガスを発生させ得る触媒バーナにある。低カロリーガ
ス燃焼が充分な燃焼持続する温度を保証されていれば、
ガスストーブのようにハニカム状の触媒を有しない表面
燃焼を行うための火炎保持手段のみで触媒燃焼は不用で
あるが、燃焼の持続が出来ないので触媒燃焼を行い、触
媒体の耐用温度以下にするために低温で燃焼する触媒体
の燃焼ゾーンと、高温で燃焼するゾーンとを分けること
により解決することができ、本発明は、その高空気過剰
率で低温度燃焼する触媒体の燃焼ゾーンと、通常燃焼ゾ
ーンを組合せる２段燃焼方式にしたものである。
以下を図示により説明すると、第１図に示す如く、触媒
バーナ本体１は、中央に可燃ガスダクト２、その内側に
ある触媒体３と、外側に燃料ガス入口ノズル１０を介し
て燃料ガス流路４が環状流路を形成し、該流路４の後流
には案内ベーン９が存在し、触媒体で燃焼したガスとの
混合ゾーン７を形成している。最後流には、触媒を有し
ない表面燃焼を行うための火炎保持手段５があり、高温
且つ完全燃焼ガスを発生する排出口６を有する。
バーナ本体１は、中央に可燃ガスダクト２、その内側に
ある触媒体３と、外側に燃料ガス入口ノズル１０を介し
て燃料ガス流路４が環状流路を形成し、該流路４の後流
には案内ベーン９が存在し、触媒体で燃焼したガスとの
混合ゾーン７を形成している。最後流には、触媒を有し
ない表面燃焼を行うための火炎保持手段５があり、高温
且つ完全燃焼ガスを発生する排出口６を有する。
なお、図中、８はセンターコアであって、触媒体３と燃
料ガス流路４よりの混合ガスの混合をよくするために用
いられたものであり、 １１は可燃ガス入口ノズル、１２は燃焼用空気、１３は
燃料ガス、１４は燃料ガス入口ノズル１０へのバイパス
燃料ガス、１５は可燃ガスノズル１１により触媒体３を
経由する燃料ガス、１６，１７は流量調節弁、１８は混
合器、１９は可燃ガス配管、そして２０は温度調節器で
ある。
料ガス流路４よりの混合ガスの混合をよくするために用
いられたものであり、 １１は可燃ガス入口ノズル、１２は燃焼用空気、１３は
燃料ガス、１４は燃料ガス入口ノズル１０へのバイパス
燃料ガス、１５は可燃ガスノズル１１により触媒体３を
経由する燃料ガス、１６，１７は流量調節弁、１８は混
合器、１９は可燃ガス配管、そして２０は温度調節器で
ある。
そこで、空気１２と燃料ガス１３の一部である燃料ガス
１５は流量調節弁１６を介して混合器１８にて空気と混
合して可燃混合気となり、該可燃混合気は配管１９を通
ってノズル１１に、そして可燃焼ダクト２を経て触媒体
３で着火燃焼させられ、なお、触媒体３は、第２図に示
す如く、比表面積の大きい特殊セラミックスのハニカム
形状をしているもので、触媒を含浸させたものである。
また、触媒を有しない表面燃焼を行うための火炎保持手
段５の構造は、第３図に示される通りであって、触媒を
含浸していない、構造的には第２図に示す触媒体如きも
ので格子状のハニカムを形成して、触媒機能を必要とし
ないので耐熱性については巳有のセラミックス、例え
ば、高濃度アルミナである。
１５は流量調節弁１６を介して混合器１８にて空気と混
合して可燃混合気となり、該可燃混合気は配管１９を通
ってノズル１１に、そして可燃焼ダクト２を経て触媒体
３で着火燃焼させられ、なお、触媒体３は、第２図に示
す如く、比表面積の大きい特殊セラミックスのハニカム
形状をしているもので、触媒を含浸させたものである。
また、触媒を有しない表面燃焼を行うための火炎保持手
段５の構造は、第３図に示される通りであって、触媒を
含浸していない、構造的には第２図に示す触媒体如きも
ので格子状のハニカムを形成して、触媒機能を必要とし
ないので耐熱性については巳有のセラミックス、例え
ば、高濃度アルミナである。
以上によって、空気１２はバーナ全体で必要とされ、且
つ通常では過剰空気を有する全量を触媒体３に通すが、
燃料ガスは一部であるので、当然、空気は過剰空気であ
るため触媒体３の燃焼温度は低く保たれ、一方、残りの
燃料ガス１４は調節弁１７を介してノズル１０を通り、
混合ゾーン７で触媒体３にて発生した燃焼ガスと混合
し、残存空気により触媒を有しない表面燃焼を行うため
の火炎保持手段５で最終的に完全燃焼を行う。即ち、触
媒体３で発生した燃焼ガスと燃料ガス１４は混合ゾーン
７で充分ミックスされてハニカム状の触媒を有しない表
面燃焼を行うための火炎保持手段５の細孔表面でセラミ
ックス表面が火炎保持の役目をする表面燃焼を行い、最
終的に触媒体３の燃焼温度より高い温度での燃焼が可能
である。燃料ガス１４と１５の配分は触媒体３の耐用温
度より設定され、必要がある耐用温度に保持される。そ
のために温度調節器２０でもって燃料ガス１５の流量を
コントロールしている。
つ通常では過剰空気を有する全量を触媒体３に通すが、
燃料ガスは一部であるので、当然、空気は過剰空気であ
るため触媒体３の燃焼温度は低く保たれ、一方、残りの
燃料ガス１４は調節弁１７を介してノズル１０を通り、
混合ゾーン７で触媒体３にて発生した燃焼ガスと混合
し、残存空気により触媒を有しない表面燃焼を行うため
の火炎保持手段５で最終的に完全燃焼を行う。即ち、触
媒体３で発生した燃焼ガスと燃料ガス１４は混合ゾーン
７で充分ミックスされてハニカム状の触媒を有しない表
面燃焼を行うための火炎保持手段５の細孔表面でセラミ
ックス表面が火炎保持の役目をする表面燃焼を行い、最
終的に触媒体３の燃焼温度より高い温度での燃焼が可能
である。燃料ガス１４と１５の配分は触媒体３の耐用温
度より設定され、必要がある耐用温度に保持される。そ
のために温度調節器２０でもって燃料ガス１５の流量を
コントロールしている。
以上の結果、触媒体の耐用温度上の制限から高空気過剰
率で燃焼せざるを得なかった触媒バーナにおいて、如何
なる条件でも使用可能となり、例えば、従来の触媒バー
ナの場合、空気過剰率、λ＝２〜３、８００Ｋcal／Ｎ
ｍ３前後のＢＦＧで空気過剰率λ＝１．３〜１．４にし
ていたものでも通常の空気過剰率λ＝１．１以下の使用
が可能となった。
率で燃焼せざるを得なかった触媒バーナにおいて、如何
なる条件でも使用可能となり、例えば、従来の触媒バー
ナの場合、空気過剰率、λ＝２〜３、８００Ｋcal／Ｎ
ｍ３前後のＢＦＧで空気過剰率λ＝１．３〜１．４にし
ていたものでも通常の空気過剰率λ＝１．１以下の使用
が可能となった。
上記のように、本発明は触媒体の耐用温度以上の高温燃
焼ガスの発生を可能とする低カロリーガスを効率良く安
定に燃焼させる触媒バーナである。
焼ガスの発生を可能とする低カロリーガスを効率良く安
定に燃焼させる触媒バーナである。
第１図は、本発明による触媒バーナの構造図であって、
第２図は、触媒体の説明正面図であり、第３図は、触媒
を有しない表面燃焼を行うための火炎保持手段の説明正
面図である。 １……バーナ本体、２……可燃焼ダクト、 ３……触媒体、４……燃料ガス流路、 ５……触媒を有しない表面燃焼を行うための火炎保持手
段、 ６……燃料ガス排出口、７……混合ゾーン、 ８……センターコア、９……燃料ガス案内ベーン、 １０……燃料ガス入口ノズル、 １１……可燃ガス入口ノズル、 １２……燃焼用空気、１３……燃料ガス、 １４……燃料ガス、１５……燃料ガス、 １６……流量調節弁、１７……流量調節弁、 １８……混合器、１９……可燃ガス配管、 ２０……温度調節器。
第２図は、触媒体の説明正面図であり、第３図は、触媒
を有しない表面燃焼を行うための火炎保持手段の説明正
面図である。 １……バーナ本体、２……可燃焼ダクト、 ３……触媒体、４……燃料ガス流路、 ５……触媒を有しない表面燃焼を行うための火炎保持手
段、 ６……燃料ガス排出口、７……混合ゾーン、 ８……センターコア、９……燃料ガス案内ベーン、 １０……燃料ガス入口ノズル、 １１……可燃ガス入口ノズル、 １２……燃焼用空気、１３……燃料ガス、 １４……燃料ガス、１５……燃料ガス、 １６……流量調節弁、１７……流量調節弁、 １８……混合器、１９……可燃ガス配管、 ２０……温度調節器。
Claims (1)
- 【請求項１】中央の可燃ガスダクトと該可燃ガスダクト
の内側にある触媒体と該触媒体の外側に燃料ガスノズル
を介して燃料ガス流路が環状流路を形成し、前記触媒体
で燃焼した燃焼ガスと燃料ガス流路よりとの混合ガスを
完全燃焼させる触媒を有しない表面燃焼を行うための火
炎保持手段を有した高温燃焼ガスを発生させ得る触媒バ
ーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60071790A JPH0617733B2 (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 触媒バ−ナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60071790A JPH0617733B2 (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 触媒バ−ナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231318A JPS61231318A (ja) | 1986-10-15 |
| JPH0617733B2 true JPH0617733B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=13470720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60071790A Expired - Fee Related JPH0617733B2 (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 触媒バ−ナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617733B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5593299A (en) * | 1991-01-09 | 1997-01-14 | Pfefferle; William C. | Catalytic method |
| FR2743616B1 (fr) * | 1996-01-15 | 1998-02-27 | Inst Francais Du Petrole | Systeme de combustion catalytique a injection etagee de combustible |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5835313A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 触媒燃焼器 |
-
1985
- 1985-04-04 JP JP60071790A patent/JPH0617733B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61231318A (ja) | 1986-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |