JPH0617734B2 - 一酸化炭素および水素含有ガスの接触燃焼装置 - Google Patents
一酸化炭素および水素含有ガスの接触燃焼装置Info
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- JPH0617734B2 JPH0617734B2 JP60185578A JP18557885A JPH0617734B2 JP H0617734 B2 JPH0617734 B2 JP H0617734B2 JP 60185578 A JP60185578 A JP 60185578A JP 18557885 A JP18557885 A JP 18557885A JP H0617734 B2 JPH0617734 B2 JP H0617734B2
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- air
- combustion
- catalyst
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一酸化炭素（ＣＯ）および水素（Ｈ２）含有ガ
スの接触燃焼装置に係り、特に低温度より燃焼を開始せ
しめるに好適な燃焼装置に関するものである。
スの接触燃焼装置に係り、特に低温度より燃焼を開始せ
しめるに好適な燃焼装置に関するものである。
（従来の技術） 近年、種々の産業分野で省エネルギー化が進められてお
り、特に低発熱量の産業排ガスを燃焼させ、熱として回
収利用する方法が精力的に実施されようとしている。し
かし、これら低発熱量産業排ガスの多くは自燃しない
か、あるいは完全燃焼させることが困難である。このた
め、助熱バーナにより温度を高めたり、高発熱量燃料を
混合したりする方法が採用されてきた。
り、特に低発熱量の産業排ガスを燃焼させ、熱として回
収利用する方法が精力的に実施されようとしている。し
かし、これら低発熱量産業排ガスの多くは自燃しない
か、あるいは完全燃焼させることが困難である。このた
め、助熱バーナにより温度を高めたり、高発熱量燃料を
混合したりする方法が採用されてきた。
これに対し、触媒を用いて接触燃焼を行わせると、上記
した低発熱量のガスも完全燃焼させることが可能とな
る。このため、最近では、自燃不可能なガスや、完全燃
焼させるには熱量が不足しているガスを触媒を用いて燃
焼させる研究、発明が盛んに行われている。触媒を用い
た燃焼（以下、触媒燃焼という）は、上記した低発熱量
ガスの燃焼が可能であるばかりでなく、次のような特徴
をも有するものである。
した低発熱量のガスも完全燃焼させることが可能とな
る。このため、最近では、自燃不可能なガスや、完全燃
焼させるには熱量が不足しているガスを触媒を用いて燃
焼させる研究、発明が盛んに行われている。触媒を用い
た燃焼（以下、触媒燃焼という）は、上記した低発熱量
ガスの燃焼が可能であるばかりでなく、次のような特徴
をも有するものである。
（１）低酸素燃焼が可能である。
（２）触媒作用のためコンパクトな燃焼器にできる。
（３）低ＮＯｘ燃焼が可能である。
このため、高炉ガス（ＢＦＧ）、転炉ガス（ＬＤＧ）、
コークス炉ガス（ＣＯＧ）、石炭ガス化ガス、都市ガ
ス、アクリロニトリルプラント排ガス、燃料電池のリホ
ーマ用熱源とする炭化水素改質ガスなどの燃焼へ触媒を
用いた、いわゆる触媒燃焼が適用されようとしている。
コークス炉ガス（ＣＯＧ）、石炭ガス化ガス、都市ガ
ス、アクリロニトリルプラント排ガス、燃料電池のリホ
ーマ用熱源とする炭化水素改質ガスなどの燃焼へ触媒を
用いた、いわゆる触媒燃焼が適用されようとしている。
第９図は、上記の触媒燃焼の基本フローを示す図であ
る。この図では、燃焼熱で空気を予熱するなどの系路は
省略されている。図において、空気と燃料は、予熱器７
で予熱された後、触媒１０が充填されている触媒燃焼器
９に入り、燃焼した後、排ガスは流路１１から排出され
る。この図から明らかなように、触媒燃焼では、触媒燃
焼器９に入る前に燃料と空気とを予め混合し、かつ燃料
と触媒の種類などで決まる燃焼開始温度（以下、着火温
度という）以上に予熱しておくことが必要である。この
ため、着火温度が高いと、予熱決が大型化し実用上大き
な問題となる。
る。この図では、燃焼熱で空気を予熱するなどの系路は
省略されている。図において、空気と燃料は、予熱器７
で予熱された後、触媒１０が充填されている触媒燃焼器
９に入り、燃焼した後、排ガスは流路１１から排出され
る。この図から明らかなように、触媒燃焼では、触媒燃
焼器９に入る前に燃料と空気とを予め混合し、かつ燃料
と触媒の種類などで決まる燃焼開始温度（以下、着火温
度という）以上に予熱しておくことが必要である。この
ため、着火温度が高いと、予熱決が大型化し実用上大き
な問題となる。
前記したＢＦＧ（高炉ガス）をはじめとする燃料中に
は、一酸化炭素（ＣＯ）と水素（Ｈ２）の両者が存在し
ている。燃焼用触媒として一般に用いられる貴金属触媒
の場合には、水素のみを燃焼させる時の着火温度は常温
〜７０℃である。従ってＣＯとＨ２の両者を含有する上
記ＢＦＧ等のガスの着火温度は、水素のそれに近いこと
が予想される。しかしながら、ＣＯとＨ２が共存すると
着火温度はＣＯの着火温度と大差なく２００〜３００℃
と高い地になり、このため予熱器を大型化せざるを得な
いという問題があった。
は、一酸化炭素（ＣＯ）と水素（Ｈ２）の両者が存在し
ている。燃焼用触媒として一般に用いられる貴金属触媒
の場合には、水素のみを燃焼させる時の着火温度は常温
〜７０℃である。従ってＣＯとＨ２の両者を含有する上
記ＢＦＧ等のガスの着火温度は、水素のそれに近いこと
が予想される。しかしながら、ＣＯとＨ２が共存すると
着火温度はＣＯの着火温度と大差なく２００〜３００℃
と高い地になり、このため予熱器を大型化せざるを得な
いという問題があった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、一
酸化炭素（ＣＯ）と水素（Ｈ２）とを含有する燃料を低
温で着火させるに好適な一酸化炭素および水素含有ガス
の接触燃焼装置を提供することにある。
酸化炭素（ＣＯ）と水素（Ｈ２）とを含有する燃料を低
温で着火させるに好適な一酸化炭素および水素含有ガス
の接触燃焼装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、ＣＯとＨ２を共含する燃料の着火機構に
ついて研究した結果、次のような結論に到達した。すな
わち、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム
（Ｒｈ）などの貴金属を活性成分とする触媒の場合に
は、ＣＯのそれら触媒上への吸着力が、Ｈ２の吸着力に
比べて強く、ＣＯとＨ２が燃料として同時に触媒に接触
すると触媒上にはＣＯが選択的に吸着してしまい、Ｈ２
が吸着できなくなる。このため、着火温度の低いＨ２が
存在するにもかかわらず、Ｈ２とＣＯの混合ガスの着火
温度はＣＯの着火温度と大差のない高い値を示すと考え
られた。
ついて研究した結果、次のような結論に到達した。すな
わち、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム
（Ｒｈ）などの貴金属を活性成分とする触媒の場合に
は、ＣＯのそれら触媒上への吸着力が、Ｈ２の吸着力に
比べて強く、ＣＯとＨ２が燃料として同時に触媒に接触
すると触媒上にはＣＯが選択的に吸着してしまい、Ｈ２
が吸着できなくなる。このため、着火温度の低いＨ２が
存在するにもかかわらず、Ｈ２とＣＯの混合ガスの着火
温度はＣＯの着火温度と大差のない高い値を示すと考え
られた。
要するに本発明は、ＣＯとＨ２を含有するガスが触媒と
接触する前の短時間の間、Ｈ２と空気とを先に導入して
着火温度を大幅に低下せしめる原理を利用した装置、す
なわち触媒燃焼器の燃料または燃料と空気の供給ライン
に、ＣＯの吸収剤または吸着剤の充填塔を設け、これに
より着火時の短時間の間、燃料中のＣＯのみを除去、ま
たはその流出を遅らせることにより、着火温度を低下し
ようとするものである。
接触する前の短時間の間、Ｈ２と空気とを先に導入して
着火温度を大幅に低下せしめる原理を利用した装置、す
なわち触媒燃焼器の燃料または燃料と空気の供給ライン
に、ＣＯの吸収剤または吸着剤の充填塔を設け、これに
より着火時の短時間の間、燃料中のＣＯのみを除去、ま
たはその流出を遅らせることにより、着火温度を低下し
ようとするものである。
すなわち、本発明の第１は、ＣＯおよびＨ２含有ガスの
流路および空気の流路からＣＯ、Ｈ２および空気を合流
させ、触媒燃焼器の触媒層へ供給して接触燃焼させる接
触燃焼装置において、ＣＯおよびＨ２含有ガスの流路に
切替可能なバイパス流路を設け、該バイパス流路にＣＯ
除去装置を設けたことを特徴とする。
流路および空気の流路からＣＯ、Ｈ２および空気を合流
させ、触媒燃焼器の触媒層へ供給して接触燃焼させる接
触燃焼装置において、ＣＯおよびＨ２含有ガスの流路に
切替可能なバイパス流路を設け、該バイパス流路にＣＯ
除去装置を設けたことを特徴とする。
本発明の第２は、ＣＯおよびＨ２含有ガスの流路および
空気の流路からＣＯ、Ｈ２および空気を合流させ、触媒
燃焼器の触媒層へ供給して接触燃焼させる接触燃焼装置
において、前記ＣＯおよびＨ２含有ガスと空気との合流
点と触媒燃焼器との間にＣＯ吸着塔を設けたことを特徴
とする。
空気の流路からＣＯ、Ｈ２および空気を合流させ、触媒
燃焼器の触媒層へ供給して接触燃焼させる接触燃焼装置
において、前記ＣＯおよびＨ２含有ガスと空気との合流
点と触媒燃焼器との間にＣＯ吸着塔を設けたことを特徴
とする。
以下、本発明を図面に示す実施例により詳述する。
（実施例） 実施例１ 第１図は、ＢＦＧの接触燃焼に適用する場合の必要最小
限の機器を配した系統図である。起動に当たっては、ま
ず空気が流路１より流入し、予熱器７によって所定温度
まで昇温され、流路８を経て触媒燃焼器９に導入され
る。触媒燃焼器９に充填されている、貴金属を活性成分
とする触媒１０は、予熱された空気と接触し、時間とと
もにガス温度に近づく。ここでまずバルブ１３が開か
れ、流路３、５および６を経てＨ２が空気と混合され、
上記した流れにより触媒１０に導かれて燃焼が開始され
る。バルブ１３を開いた後、数秒から数分経過後、バル
ブ１３を閉じると同時にバルブ１２を開放し、流路２、
４および６よりＢＦＧを空気中に注入する。空気とＢＦ
Ｇの混合ガスは予熱器７、流路８を経て触媒１０と接触
し燃焼される。第２図は、上記した操作による場合の触
媒１０と接触するガス中のＣＯおよびＨ２濃度の経時変
化例（実線）を示したものである。本例は、バルブ１３
を開放してＨ２を先行注入する時間を５秒とし、先行Ｈ
２濃度をＢＦＧにより導入されるＨ２濃度と等しくなる
ようにした場合のものである。
限の機器を配した系統図である。起動に当たっては、ま
ず空気が流路１より流入し、予熱器７によって所定温度
まで昇温され、流路８を経て触媒燃焼器９に導入され
る。触媒燃焼器９に充填されている、貴金属を活性成分
とする触媒１０は、予熱された空気と接触し、時間とと
もにガス温度に近づく。ここでまずバルブ１３が開か
れ、流路３、５および６を経てＨ２が空気と混合され、
上記した流れにより触媒１０に導かれて燃焼が開始され
る。バルブ１３を開いた後、数秒から数分経過後、バル
ブ１３を閉じると同時にバルブ１２を開放し、流路２、
４および６よりＢＦＧを空気中に注入する。空気とＢＦ
Ｇの混合ガスは予熱器７、流路８を経て触媒１０と接触
し燃焼される。第２図は、上記した操作による場合の触
媒１０と接触するガス中のＣＯおよびＨ２濃度の経時変
化例（実線）を示したものである。本例は、バルブ１３
を開放してＨ２を先行注入する時間を５秒とし、先行Ｈ
２濃度をＢＦＧにより導入されるＨ２濃度と等しくなる
ようにした場合のものである。
比較例１ 第１図の装置の操作において、実施例１に示したバルブ
１３の開放操作によるＨ２の先行注入を行わず、触媒１
０の温度が所定温度に達したら直ちにバルブ１２を開放
してＢＦＧを注入した。この時、触媒１０と接するガス
中のＣＯおよびＨ２濃度の経時変化を第２図の破線で示
す。
１３の開放操作によるＨ２の先行注入を行わず、触媒１
０の温度が所定温度に達したら直ちにバルブ１２を開放
してＢＦＧを注入した。この時、触媒１０と接するガス
中のＣＯおよびＨ２濃度の経時変化を第２図の破線で示
す。
実験例１ 実施例１の効果を明らかにするため、予熱器７の温度を
変化させて実施例１と比較例１の方法によって燃焼試験
を行った結果を第３図に示す。触媒には、ハニカム状Ｐ
ｄ担持ＢａＡｌ12Ｏ19触媒を用い、第１表に示す条件で
燃焼試験を行った。第３図の結果から、Ｈ２の先行注入
操作により、燃焼開始温度を約１８０℃低下せしめ得る
ことが判る。
変化させて実施例１と比較例１の方法によって燃焼試験
を行った結果を第３図に示す。触媒には、ハニカム状Ｐ
ｄ担持ＢａＡｌ12Ｏ19触媒を用い、第１表に示す条件で
燃焼試験を行った。第３図の結果から、Ｈ２の先行注入
操作により、燃焼開始温度を約１８０℃低下せしめ得る
ことが判る。
実験例２および３ 実験例１に用いた触媒中のＰｄに替えて、Ｐｔならびに
Ｒｈを担持した触媒を用い同様の試験を行い、着火温度
を調べた。その結果を第２表に実験例１の結果と合わせ
て示す。本表から、ＰｄのみならずＰｔ、Ｒｈのごとき
貴金属触媒に共通して低温着火の効果を発揮し得ること
が判る。
Ｒｈを担持した触媒を用い同様の試験を行い、着火温度
を調べた。その結果を第２表に実験例１の結果と合わせ
て示す。本表から、ＰｄのみならずＰｔ、Ｒｈのごとき
貴金属触媒に共通して低温着火の効果を発揮し得ること
が判る。
実験例４ 第１表に示したＨ２の先行時間（５秒）を１から１２０
秒の間で変化させて着火温度を測定した。その結果を第
４図に示す。Ｈ２の先行注入による着火温度の低下効果
は１秒でも明確に現れており、先行させて注入するＨ２
の量は極めて少量でよいことがわかる。このため、実施
例１の方法によれば経済的効果が大きい。
秒の間で変化させて着火温度を測定した。その結果を第
４図に示す。Ｈ２の先行注入による着火温度の低下効果
は１秒でも明確に現れており、先行させて注入するＨ２
の量は極めて少量でよいことがわかる。このため、実施
例１の方法によれば経済的効果が大きい。
実験例５ 実験例１のＨ２の先行注入濃度を０．１から１．６％の
間で変化させて着火温度を測定した。得られた結果を第
５図に示す。Ｈ２の先行注入濃度は、第２図に示したよ
うにＢＦＧ燃焼時と同一である必要はなく、０．１％程
度の稀薄なものであってもよいが、０．３％以上の方が
効果が著しい。
間で変化させて着火温度を測定した。得られた結果を第
５図に示す。Ｈ２の先行注入濃度は、第２図に示したよ
うにＢＦＧ燃焼時と同一である必要はなく、０．１％程
度の稀薄なものであってもよいが、０．３％以上の方が
効果が著しい。
以上の実験例で示したように、Ｈ２を短時間、先行的に
注入することにより、ＣＯ含有ガスの着火温度を著しく
低下せしめることが可能である。その場合、Ｈ２先行量
が約１％濃度で数秒間という極めて微量で、１５０℃以
上の着火温度の低下を実現できるため、予熱器の簡略化
が可能となり、コンパクトで経済的にも優れた燃焼器を
実現することができる。
注入することにより、ＣＯ含有ガスの着火温度を著しく
低下せしめることが可能である。その場合、Ｈ２先行量
が約１％濃度で数秒間という極めて微量で、１５０℃以
上の着火温度の低下を実現できるため、予熱器の簡略化
が可能となり、コンパクトで経済的にも優れた燃焼器を
実現することができる。
Ｈ２の先行注入量による触媒の温度上昇は１００℃程度
あり、先行注入時間が数ｓｅｃでは数１０℃である。こ
の温度上昇で１５０℃以上の着火温度の低下が可能であ
ることから、従来の低温着火燃料の使用により触媒を予
熱して着火せしめようとするものとは全く別の機構によ
る着火温度の低減効果があると推定される。
あり、先行注入時間が数ｓｅｃでは数１０℃である。こ
の温度上昇で１５０℃以上の着火温度の低下が可能であ
ることから、従来の低温着火燃料の使用により触媒を予
熱して着火せしめようとするものとは全く別の機構によ
る着火温度の低減効果があると推定される。
実験例６ この実験例では、水素リッチの条件下でのＨ２先行注入
の効果を見るために、燃料ガスとして水素濃度１４％、
ＣＯ濃度０．１４％のガスを用いた。具体的には、実施
例１（第１図）と同様の系統を有する装置を用い、流路
３からは３秒間だけＨ２１．４％になるように注入し
た。その後Ｈ２の注入を中止すると同時に流路２からＣ
Ｏ１０％、Ｈ２２０％のガスを導入し、空気と混合後、
触媒層入口流路でＨ２：１．４％、ＣＯ：０．７％とな
るように注入した。このときの触媒層１０の出口流路８
で測定した燃焼率と触媒層出口温度を第６図に示す。
の効果を見るために、燃料ガスとして水素濃度１４％、
ＣＯ濃度０．１４％のガスを用いた。具体的には、実施
例１（第１図）と同様の系統を有する装置を用い、流路
３からは３秒間だけＨ２１．４％になるように注入し
た。その後Ｈ２の注入を中止すると同時に流路２からＣ
Ｏ１０％、Ｈ２２０％のガスを導入し、空気と混合後、
触媒層入口流路でＨ２：１．４％、ＣＯ：０．７％とな
るように注入した。このときの触媒層１０の出口流路８
で測定した燃焼率と触媒層出口温度を第６図に示す。
比較例２ 実験例６と同様の装置および燃料を用い、Ｈ２の先行注
入を行わず、同時にＣＯとＨ２をそれぞれ０．７％、
１．４％となるように注入した結果を第６図に合わせて
示した。
入を行わず、同時にＣＯとＨ２をそれぞれ０．７％、
１．４％となるように注入した結果を第６図に合わせて
示した。
以上に示した実験例６と比較例２の結果、第６図からわ
かるように、燃料中のＨ２に比べ微量なＣＯが含有され
ていても、先行注入を行わなければ、着火温度はＣＯの
それによって決まるため、予熱温度を約２５０℃以上に
する必要がある。これに対し、Ｈ２を数秒間先行注入す
る本発明では約７０℃以下から着火せしめることが可能
であり、燃焼温度も２００℃と、低温を維持することが
できる。すなわち、ＣＯを燃料中に含有する場合には、
前述のようにＣＯが選択的に触媒に吸着されるため、Ｈ
２に比べＣＯ濃度が低い場合であっても、着火温度をＣ
Ｏのそれ以下にはできず、２５０℃以上の高温が必要で
ある。これに対し、Ｈ２の先行注入法によれば、ＣＯの
影響を軽減でき、極めて低温で着火および燃焼を行うこ
とができる。たとえば、第６図によれば、従来法では２
００℃以上に加熱しなければならなかったものが約７０
℃で着火させ得るだけでなく、７０℃〜１００℃で完全
燃焼を持続せしめることができる。
かるように、燃料中のＨ２に比べ微量なＣＯが含有され
ていても、先行注入を行わなければ、着火温度はＣＯの
それによって決まるため、予熱温度を約２５０℃以上に
する必要がある。これに対し、Ｈ２を数秒間先行注入す
る本発明では約７０℃以下から着火せしめることが可能
であり、燃焼温度も２００℃と、低温を維持することが
できる。すなわち、ＣＯを燃料中に含有する場合には、
前述のようにＣＯが選択的に触媒に吸着されるため、Ｈ
２に比べＣＯ濃度が低い場合であっても、着火温度をＣ
Ｏのそれ以下にはできず、２５０℃以上の高温が必要で
ある。これに対し、Ｈ２の先行注入法によれば、ＣＯの
影響を軽減でき、極めて低温で着火および燃焼を行うこ
とができる。たとえば、第６図によれば、従来法では２
００℃以上に加熱しなければならなかったものが約７０
℃で着火させ得るだけでなく、７０℃〜１００℃で完全
燃焼を持続せしめることができる。
実施例２ 第７図は、本発明による接触燃焼の一実施例を示す装置
系統図を示したもので、本例では、ＢＦＧ流路２にバイ
パスライン１０１を設け、そのラインにＣＯ吸収塔１０
６を配置し、起動時の短時間の間だけＢＦＧ中のＣＯを
除去し、残存するＨ２ガスと空気とを触媒に接触させる
ことにより、Ｈ２先行注入と同様の効果を得るものであ
る。具体的には、起動時にバルブ１０４と１０５を開放
し、ＣＯ吸収塔１０６にＢＦＧが導かれＣＯのみを除去
する。残存するＨ２含有ガスは流路６を経て空気流路１
に注入される。一定時間経過後、バルブ１０４と１０５
を閉じると同時にバルブ１２を開放しＢＦＧガスが注入
される。
系統図を示したもので、本例では、ＢＦＧ流路２にバイ
パスライン１０１を設け、そのラインにＣＯ吸収塔１０
６を配置し、起動時の短時間の間だけＢＦＧ中のＣＯを
除去し、残存するＨ２ガスと空気とを触媒に接触させる
ことにより、Ｈ２先行注入と同様の効果を得るものであ
る。具体的には、起動時にバルブ１０４と１０５を開放
し、ＣＯ吸収塔１０６にＢＦＧが導かれＣＯのみを除去
する。残存するＨ２含有ガスは流路６を経て空気流路１
に注入される。一定時間経過後、バルブ１０４と１０５
を閉じると同時にバルブ１２を開放しＢＦＧガスが注入
される。
本例におけるＣＯ吸収塔１０６には、塩化第一銅（Ｃｕ
Ｃｌ）と塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）のトルエン溶
液、塩化第１銅のヘキサメチルリン酸トリアミド錯体な
どの公知のＣＯ吸収液、またはその担持物の充填塔など
を用いることができる。
Ｃｌ）と塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ３）のトルエン溶
液、塩化第１銅のヘキサメチルリン酸トリアミド錯体な
どの公知のＣＯ吸収液、またはその担持物の充填塔など
を用いることができる。
実施例３ 実施例１と同じ効果を得る他の実施例を第８図に示す。
本例では、活性炭、ゼオライトなどの公知のＣＯ吸着剤
を充填したＣＯ吸着塔２０３を設け、起動時の一定時間
の間燃料中のＣＯを除去し、残存するＨ２と空気とが先
行して触媒に接触できるようにしたものである。起動に
当たって、ＢＦＧが流路２から空気中に注入されたの
ち、ＣＯ吸着塔２０３、予熱器７および触媒燃焼器９に
順次導かれるが、ＢＦＧ中に含有されていたＣＯはＣＯ
吸着塔２０３に充填されている前記吸着剤に吸着される
ため、起動時の一定時間はＢＦＧ中のＨ２と空気のみが
触媒１０と接触する。これにより低温で着火された後、
ＣＯ吸着の破過が起こり、吸着塔２０３からＣＯが流出
するようになる。それに伴って燃焼温度が上昇し、所定
の触媒燃焼が行われる。燃焼排ガスはバルブ１０６を閉
じ、バルブ１０９を開くことにより、ＣＯ吸着塔２０３
の前流に設けた熱交換器２０１を通り、これによりガス
温度が上昇し、吸着したＣＯが脱離され、次の起動時に
再びＣＯを吸着できるように再生される。
本例では、活性炭、ゼオライトなどの公知のＣＯ吸着剤
を充填したＣＯ吸着塔２０３を設け、起動時の一定時間
の間燃料中のＣＯを除去し、残存するＨ２と空気とが先
行して触媒に接触できるようにしたものである。起動に
当たって、ＢＦＧが流路２から空気中に注入されたの
ち、ＣＯ吸着塔２０３、予熱器７および触媒燃焼器９に
順次導かれるが、ＢＦＧ中に含有されていたＣＯはＣＯ
吸着塔２０３に充填されている前記吸着剤に吸着される
ため、起動時の一定時間はＢＦＧ中のＨ２と空気のみが
触媒１０と接触する。これにより低温で着火された後、
ＣＯ吸着の破過が起こり、吸着塔２０３からＣＯが流出
するようになる。それに伴って燃焼温度が上昇し、所定
の触媒燃焼が行われる。燃焼排ガスはバルブ１０６を閉
じ、バルブ１０９を開くことにより、ＣＯ吸着塔２０３
の前流に設けた熱交換器２０１を通り、これによりガス
温度が上昇し、吸着したＣＯが脱離され、次の起動時に
再びＣＯを吸着できるように再生される。
（発明の効果） 本発明によれば、ＣＯとＨ２を含有するガスの着火温度
を例えば１５０℃以上低下させることができ、これによ
り、起動時の予熱装置をコンパクトにすると同時に、予
熱に必要なエネルギーを著しく低減することができる。
また本発明に必要な先行注入すべきＨ２の量は約１％濃
度、数秒〜数十秒と微量でよく、経済的にも優れたもの
となる。
を例えば１５０℃以上低下させることができ、これによ
り、起動時の予熱装置をコンパクトにすると同時に、予
熱に必要なエネルギーを著しく低減することができる。
また本発明に必要な先行注入すべきＨ２の量は約１％濃
度、数秒〜数十秒と微量でよく、経済的にも優れたもの
となる。
さらに公知のＣＯ吸収あるいは吸着技術により、燃料ガ
ス中のＨ２を残しＣＯを起動時の短時間の間除去するこ
とにより、水素源を新たに設けることなく、着火温度の
低温化が可能になる。
ス中のＨ２を残しＣＯを起動時の短時間の間除去するこ
とにより、水素源を新たに設けることなく、着火温度の
低温化が可能になる。
第１図は、触媒燃焼方法の製造系統図、第２図は、実施
例１と比較例１における操作結果を示す図、第３図は、
実施例１と比較例１の効果を比較して示す図、第４図、
第５図は、それぞれ実験例４および実験例５の結果を示
す図、第６図は、実験例６と比較例２の結果を示す図、
第７図、第８図は、それぞれ本発明の一実施例を示す装
置系統図、第９図は、従来の触媒燃焼装置を示す系統図
である。 ７……予熱器、９……触媒燃焼器、１０……触媒、１
２、１３……バルブ、１０６……ＣＯ吸収塔、２０１…
…熱交換器、２０３……ＣＯ吸着塔。
例１と比較例１における操作結果を示す図、第３図は、
実施例１と比較例１の効果を比較して示す図、第４図、
第５図は、それぞれ実験例４および実験例５の結果を示
す図、第６図は、実験例６と比較例２の結果を示す図、
第７図、第８図は、それぞれ本発明の一実施例を示す装
置系統図、第９図は、従来の触媒燃焼装置を示す系統図
である。 ７……予熱器、９……触媒燃焼器、１０……触媒、１
２、１３……バルブ、１０６……ＣＯ吸収塔、２０１…
…熱交換器、２０３……ＣＯ吸着塔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長峯 正吾 広島県呉市宝町３番36号 バブコツク日立 株式会社呉研究所内 (56)参考文献 実開 昭52−132338（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】一酸化炭素（ＣＯ）および水素（Ｈ２）含
有ガスの流路および空気の流路からＣＯ、Ｈ２および空
気を合流させ、触媒燃焼器の触媒層へ供給して接触燃焼
させる接触燃焼装置において、前記ＣＯおよびＨ２含有
ガスの流路に切替可能なバイパス流路を設け、該バイパ
ス流路にＣＯ除去装置を設けたことを特徴とする一酸化
炭素および水素含有ガスの接触燃焼装置。 - 【請求項２】一酸化炭素（ＣＯ）および水素（Ｈ２）含
有ガスの流路および空気の流路からＣＯ、Ｈ２および空
気を合流させ、触媒燃焼器の触媒層へ供給して接触燃焼
させる接触燃焼装置において、前記ＣＯおよびＨ２含有
ガスと空気との合流点と、触媒燃焼器との間にＣＯ吸着
塔を設けたことを特徴とする一酸化炭素および水素含有
ガスの接触燃焼装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項において、前記合流
点の前流側に熱交換器を設け、燃焼排ガスと空気とを熱
交換することにより、吸着塔に流入するガス温度を高
め、吸着剤の吸着能を回復させるようにしたことを特徴
とする一酸化炭素および水素含有ガスの接触燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60185578A JPH0617734B2 (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 一酸化炭素および水素含有ガスの接触燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60185578A JPH0617734B2 (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 一酸化炭素および水素含有ガスの接触燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6246116A JPS6246116A (ja) | 1987-02-28 |
| JPH0617734B2 true JPH0617734B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=16173261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60185578A Expired - Lifetime JPH0617734B2 (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 一酸化炭素および水素含有ガスの接触燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617734B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5281128A (en) * | 1990-11-26 | 1994-01-25 | Catalytica, Inc. | Multistage process for combusting fuel mixtures |
| US5425632A (en) * | 1990-11-26 | 1995-06-20 | Catalytica, Inc. | Process for burning combustible mixtures |
| US5248251A (en) * | 1990-11-26 | 1993-09-28 | Catalytica, Inc. | Graded palladium-containing partial combustion catalyst and a process for using it |
| US5326253A (en) * | 1990-11-26 | 1994-07-05 | Catalytica, Inc. | Partial combustion process and a catalyst structure for use in the process |
| US5259754A (en) * | 1990-11-26 | 1993-11-09 | Catalytica, Inc. | Partial combustion catalyst of palladium on a zirconia support and a process for using it |
| US5250489A (en) * | 1990-11-26 | 1993-10-05 | Catalytica, Inc. | Catalyst structure having integral heat exchange |
| US5258349A (en) * | 1990-11-26 | 1993-11-02 | Catalytica, Inc. | Graded palladium-containing partial combustion catalyst |
| JP2762194B2 (ja) * | 1992-06-24 | 1998-06-04 | 三洋電機株式会社 | 触媒燃焼装置 |
| US5600051A (en) * | 1995-05-19 | 1997-02-04 | Corning Incorporated | Enhancing olefin yield from cracking |
| JP4052209B2 (ja) | 2002-11-05 | 2008-02-27 | ミツミ電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JP4559900B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2010-10-13 | 株式会社豊田中央研究所 | 水素燃料供給システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52132338A (en) * | 1976-04-30 | 1977-11-07 | Shin Kobe Electric Machinery | Method of producing battery plate lattice |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP60185578A patent/JPH0617734B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6246116A (ja) | 1987-02-28 |
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