JPH10267248A

JPH10267248A - 触媒式排ガス処理装置

Info

Publication number: JPH10267248A
Application number: JP9074724A
Authority: JP
Inventors: Mikio Murachi; 知幹夫村; Hideaki Nakadokoro; 所英明中; Yoshihiro Sano; 野善博佐; Kenji Sumida; 田健二隅
Original assignee: Cataler Industrial Co Ltd; Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp; Cataler Corp
Priority date: 1997-03-27
Filing date: 1997-03-27
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】未処理排ガスを清浄に浄化処理すると同時
に、触媒の劣化を極力抑えて触媒の交換周期を延ばし、
さらに、熱の消費量を節約してランニングコストを軽減
し、ＣＯ₂の発生を抑える。【解決手段】加熱ゾーン（Z₁) で所定の温度まで加熱
された未処理排ガスが反応ゾーン（Z₂) を通過するとき
に、当該排ガスに含まれる有害悪臭成分が触媒(4) の存
在下で酸化燃焼又は熱分解されて浄化処理される。そし
て、処理済排ガスを外部へ排出するとき炭化水素濃度が
ガスセンサ(5) で検出され、その濃度が予め設定された
浄化基準濃度より低いときは、浄化基準濃度を超えない
範囲で加熱装置(3) の発熱量を減少させ、その濃度が浄
化基準濃度より高くなったときは、浄化基準濃度以下に
なるまで加熱装置(3) の発熱量を増大させる。これによ
り、浄化基準濃度を満たす最低の温度で浄化処理するこ
とができ、触媒の温度負荷が軽減されるので、温度に起
因する永久劣化が最小限に抑えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス中に含まれ
る可燃性有害成分や可燃性悪臭成分を触媒の存在下にお
いて酸化燃焼又は熱分解させて無害無臭な物質に変化さ
せて浄化処理した後、その排ガスを外部に排出する触媒
燃焼式排ガス処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗装ブース，塗装乾燥炉，印刷用乾燥
炉，プラスチックや合板の製造設備，食品加工設備，産
業廃棄物処理設備あるいは香料製造設備などの各種施設
内においては、塗料，インキ，溶剤，接着剤，合成樹脂
あるいは化学薬品等から、アルコール類，エステル類
や，有毒で特有の臭気を持つフェノール類，アルデヒド
類等の可燃性有害悪臭成分が発生する。

【０００３】そして、このような有害悪臭成分を含ん
だ排ガスは、公害防止の観点から直接大気中に放出する
ことはできないので、通常は浄化処理を施して、無害無
臭化した状態で放出している。そして、代表的な処理方
法の一つに、排ガス中の有害悪臭成分を触媒存在下で酸
化燃焼又は熱分解させる触媒燃焼法が知られている。こ
れによれば、７００〜９００℃で浄化処理される直接燃
焼法に比して、３００〜４５０℃という比較的低温度で
浄化処理することができるので、燃料を大幅に節約する
と同時に、装置の使用材料の面でも耐熱性の高い特殊で
高価な材料を使用する必要がなく耐久性も良く、安全の
面でも望ましい。また、低い温度で処理することによ
り、高温下で起こる窒素と酸素の反応により生ずる窒素
酸化物（ＮＯｘ）の発生も抑えられるという利点があ
る。

【０００４】ところで、図２は触媒温度と活性度（浄
化率）の関係を示すグラフであって、横軸を触媒温度と
し、縦軸を活性度とすると、その特性曲線は略Ｓ字形の
カーブを描く。そして、新しい触媒は、図２実線で示す
ように比較的低い温度でも高い活性を示すが、劣化が進
むと図２破線に示すように特性曲線が右側に推移してい
くため、その分温度を高くしなければ、高い活性を示さ
なくなる。

【０００５】例えば、未処理排ガスに含まれる炭化水
素を浄化するために５０％の活性度を確保する必要のあ
る触媒は、初期状態でその５０％の活性度を示す温度Ｔ
₅₀＝２００℃であったとしても、劣化に伴って図２破線
で示す位置まで特性曲線が推移すると５０％の活性度を
示す温度Ｔ₅₀＝４５０℃まで上昇する。したがって、２
００℃で運転した場合には、劣化に伴い活性度が徐々に
低下してしまうので、未処理排ガスに含まれる炭化水素
を浄化処理することができなくなる。このため、従来
は、触媒の劣化を予想して、例えば初期状態で９５％も
の活性度を示す温度Ｔ₉₅＝４５０℃という高い温度で運
転するようにしている。このように温度を高く設定して
おけば、触媒にイオウ分や有機物（ヤニ）が付着する一
時劣化があってもすぐにこれらを除去して元の活性度で
運転でき、さらに、排ガス中に触媒毒として含まれるケ
イ素やリンの付着により触媒表面に無機質皮膜が形成さ
れたり、高温に曝されて触媒が粗粒化し又は結晶化する
などの永久劣化が進み、特性曲線が図２破線で示す位置
まで推移しても５０％の活性を維持することができ、未
処理排ガスに含まれる炭化水素を十分に浄化することが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最初か
ら触媒温度を高く設定した場合には、その分触媒寿命が
短くなるだけでなく、熱エネルギーを無駄に消費してい
ることになり、さらに、その熱を得るためにバーナでＣ
Ｏ₂が必要以上に生成され、地球温暖化にも悪影響を及
ぼすという問題があった。したがって、触媒寿命を長く
するためには、なるべく低温度で処理することが望まし
く、発明者の実験によれば、予め設定された使用温度よ
り低温度で排ガスを処理しても、排ガス中に含まれる可
燃性有害悪臭成分の種類や組成によっては、これを十分
に浄化できることが判明した。しかし、低温度で処理し
た場合において、処理中に未処理排ガスの温度やこれに
含まれる有害悪臭成分の種類や組成が急激に変化した
り、触媒が一時劣化又は永久劣化して活性が低下したと
きに、排ガスに含まれる可燃性有害悪臭成分が十分に浄
化されないまま外部に放出されてしまうおそれがある。

【０００７】そこで本発明は、排ガスに含まれる可燃
性有害悪臭成分を十分に浄化処理すると同時に、触媒の
劣化を極力抑えて触媒の交換周期を延ばし、さらに、熱
エネルギーの消費量を節約して地球の温暖化防止に資す
ることを技術的課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、未処理排ガスを所定の温度まで加熱する加
熱装置を備えた加熱ゾーンの下流側に、触媒を配した反
応ゾーンが形成されてなる触媒式排ガス処理装置におい
て、前記触媒を通過した処理済排ガスに含まれる炭化水
素の濃度を検出するガスセンサと、当該ガスセンサで検
出された炭化水素の濃度に基づいて前記加熱装置の発熱
量を増減する熱量制御装置を備え、当該熱量制御装置
は、前記ガスセンサで検出された炭化水素の濃度が予め
設定された浄化基準濃度より低いときは、当該濃度が浄
化基準濃度を超えないように前記加熱装置の発熱量を減
少させ、ガスセンサで検出された炭化水素の濃度が予め
設定された浄化基準濃度より高くなったときに、当該濃
度が浄化基準濃度以下になるまで前記加熱装置の発熱量
を増大させるように成されていることを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、未処理排ガスが加熱ゾ
ーンで所定の温度まで加熱された後、反応ゾーンの触媒
を通過するときにその排ガス中に含まれる可燃性有害成
分や可燃性悪臭成分が触媒の存在下で酸化燃焼又は熱分
解されて浄化処理され、処理済排ガスが外部へ排出され
る。このとき、処理済排ガスに含まれる可燃性有害悪臭
成分である炭化水素の濃度がガスセンサで検出される。
そして、ガスセンサで検出された濃度が予め設定された
浄化基準濃度より低いときは、当該濃度が浄化基準濃度
を超えないように前記加熱装置の発熱量を減少させる。
これにより、処理済排ガスに含まれる炭化水素濃度が浄
化基準濃度を満たす最低の温度で浄化処理されることと
なり、触媒の温度負荷が軽減されるので、温度に起因す
る永久劣化が最小限に抑えられる。また、ガスセンサで
検出された濃度が予め設定された浄化基準濃度より高く
なったときは、当該濃度が浄化基準濃度以下になるまで
前記加熱装置の発熱量を増大させる。これにより、触媒
の活性度が高くなり、処理済排ガスに含まれる炭化水素
の濃度を浄化基準濃度以下に維持することができると同
時に、処理済排ガスに含まれる炭化水素濃度が浄化基準
濃度を満たす最低の温度で浄化処理されることとなり、
触媒の温度負荷が軽減されるので、温度に起因する永久
劣化が最小限に抑えられる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る触媒
式排ガス処理装置、図２は触媒温度と活性度（浄化率）
の関係を示すグラフ、図３は本発明に係る他の触媒式排
ガス処理装置である。

【００１１】図１に示す触媒式排ガス処理装置１は、一
つの反応室２に未処理排ガス導入口２inと処理済排ガス
排出口２out が形成されると共に、反応室２内の上流側
にバーナ（加熱装置）３を備えた加熱ゾーンＺ₁が形成
され、下流側に触媒４を層状に配設した反応ゾーンＺ₂
が形成されている。そして、前記処理済排ガス排出口２
out には、前記触媒４を通過した処理済排ガスに含まれ
る炭化水素濃度を検出するＴＨＣ計（トータルハイドロ
カーボン計）などのガスセンサ５が配設されている。こ
のガスセンサ５は、アルミナ焼結体へＰｔ，Ｐｄなどの
触媒を分散させ、これを加熱した状態で炭化水素が前記
焼結体上で燃焼したときの温度上昇を検知する接触燃焼
方式のものや、酸化物半導体表面へ炭化水素が吸着した
場合の電気抵抗の変化を検出する半導体方式のものが用
いられている。

【００１２】また、６は加熱ゾーンＺ₁に配設された
バーナ３の発熱量を可変制御する熱量制御装置であっ
て、その入力側に前記ガスセンサ５と、バーナ３で加熱
された未処理排ガスの温度を検出する雰囲気温度センサ
Ｓ₁と、触媒４の温度を検出する触媒温度センサＳ₂が
接続されると共に、その出力側にバーナ３に供給される
燃料ガス流量を調節する流量調整弁７と、警報装置８
と、外気導入バルブ９が接続されている。この熱量制御
装置６は、ガスセンサ５で検出された処理済排ガスに含
まれる炭化水素の濃度が予め設定された浄化基準濃度よ
り低いときは、前記流量調整弁７の弁開度を小さくし
て、当該濃度が浄化基準濃度を超えないようにバーナ３
の発熱量を減少させる。また、ガスセンサ５で検出され
た濃度が予め設定された浄化基準濃度より高くなったと
きは、前記流量調整弁７の弁開度を大きくして、当該濃
度が浄化基準濃度以下になるまでバーナ３の発熱量を増
大させる。

【００１３】また、未処理排ガス温度と触媒温度が、
夫々雰囲気温度センサＳ ₁と触媒温度センサＳ₂でモニ
タされている。これにより、触媒温度が、未処理排ガス
温度の上昇に伴って上昇し所定の上限温度に達した場合
は、触媒４の永久劣化が進んだものと判断できる。そし
て、このときは、触媒４を交換すべきことを知らせるた
めに警報装置８で警報を発するようになされている。ま
た、触媒温度が、未処理排ガスの温度上昇と関係なく上
昇している場合、すなわち、未処理排ガス温度が一定で
あるか又は低下しているにも拘らず触媒４の温度が上昇
して所定の上限温度に達した場合は、未処理排ガスに含
まれている濃度の高い炭化水素が触媒４で燃焼して発熱
反応しているものと判断される。そして、このときは、
触媒４の劣化を防止するために外気導入バルブ９を開い
て反応室２に外気を導入し、触媒温度を低下させるよう
に成されている。

【００１４】以上が本発明の一例構成であって、次に
その作用を説明する。まず、排ガス発生源（図示せず）
から排ガスを送給する排ガス送給ダクト（図示せず）を
排ガス処理装置１の未処理排ガス導入口２inに接続す
る。そして、バーナ３を燃焼させて、未処理排ガスを反
応室２内に導入すると、未処理排ガスはバーナ３で加熱
されて触媒４を通過する際に、当該未処理排ガス中に含
まれる可燃性有害悪臭成分が酸化燃焼／熱分解されて浄
化され、処理済排ガスが処理済排ガス排出口２out から
外部に排出される。

【００１５】このとき処理済排ガスに含まれる炭化水
素の濃度がガスセンサ５で検出される。例えば、触媒４
の活性度５０％を維持したときに未処理排ガスを十分に
浄化できる場合に、バーナ３で供給される熱で触媒が加
熱され、活性度５０％に対応する温度Ｔ₅₀＝２００℃よ
り高くなって例えばＴ₇₀＝２５０℃に達している場合
に、炭化水素の濃度は浄化基準濃度以下に抑えられる
が、その分熱が無駄に消費されることになる（図２参
照）。そこで、ガスセンサ５で検出された炭化水素の濃
度が予め設定された浄化基準濃度より低いときは、燃料
ガスの流量調整弁７を絞って、検出された濃度が浄化基
準濃度を超えない程度にバーナ３の発熱量をさらに減少
させる。これにより、処理済排ガスに含まれる炭化水素
濃度が浄化基準濃度を満たす最低の温度で浄化処理され
ることとなり、触媒４の温度負荷が軽減されるので、温
度に起因する永久劣化を最小限に抑えることができる。

【００１６】また、触媒温度が活性度５０％に対応す
る温度Ｔ₅₀＝２００℃になるようにバーナ３を燃焼させ
ている場合に、永久劣化が徐々に進行すると、または、
一時劣化を起こすと、特性曲線が図２破線で示すように
右側へずれる。そして、触媒の活性度が５０％以下に低
下し、ガスセンサ５で検出される炭化水素の濃度が浄化
基準濃度を超えたときには、燃料ガスの流量調整弁７を
開けて、当該濃度が浄化基準濃度以下になるまでバーナ
３の発熱量を増大させる。バーナ３の発熱量が増大され
ると、反応ゾーンＺ₂に高温の未処理排ガスが導入され
て触媒温度が上昇するので、触媒４の活性度が高くな
り、処理済排ガスに含まれる炭化水素の濃度を浄化基準
濃度以下に維持することができる。そして、炭化水素の
濃度が浄化基準濃度以下になると、再び、バーナ３の発
熱量を減少させるように制御される。したがって、前述
と同様に、処理済排ガスに含まれる炭化水素濃度が浄化
基準濃度を満たす最低の温度で浄化処理されることとな
り、触媒４の温度負荷が軽減されるので、温度に起因す
る永久劣化を最小限に抑えることができる。

【００１７】なお、この場合において、触媒温度セン
サＳ₂で検出された触媒温度が、雰囲気温度センサＳ₁
で検出される未処理排ガス温度の上昇に伴って上昇し、
所定の上限温度に達した場合は、触媒４の永久劣化が進
んだものと判断される。そして、このときは、触媒４を
交換すべきことを知らせるために警報装置８で警報が発
せられる。また、雰囲気温度センサＳ₁で検出される未
処理排ガス温度が一定であるか又は低下しているにも拘
らず、触媒温度センサＳ₂で検出される触媒温度が上昇
して所定の上限温度に達した場合は、未処理排ガスに含
まれている濃度の高い炭化水素が触媒４で燃焼して発熱
反応しているものと判断される。そして、このときは、
触媒４の劣化を防止するために外気導入バルブ９を開い
て反応室２に外気が導入され、触媒４が冷却される。

【００１８】このように、本例では、未処理排ガスに
含まれる炭化水素を浄化できる最低の温度で運転するこ
とができるので、排ガスに含まれる可燃性有害悪臭成分
を十分に浄化処理すると同時に、温度に起因する触媒の
劣化を極力抑えて触媒の交換周期を延ばすことができ、
さらに、熱エネルギーの消費量を節約してランニングコ
ストを軽減すると同時に、ＣＯ₂の発生量を抑えて地球
の温暖化防止に資することができる。

【００１９】また、本発明は、図３に示すような蓄熱
型の触媒式排ガス処理装置にも適用することができる。
この触媒式排ガス処理装置１１は、未処理排ガスを所定
の温度まで加熱するバーナ（加熱装置）１２を備えた排
ガス加熱室１３に対して複数の蓄熱室１５Ａ〜１５Ｃが
並設され、当該各蓄熱室１５Ａ〜１５Ｃ内には、高温の
処理済排ガスを排出させる際にその熱を回収し、低温の
未処理排ガスを導入する際に予め回収した熱で当該排ガ
スを予熱する蓄熱層１４が配設されている。そして、前
記排ガス加熱室１３と各蓄熱室１５Ａ〜１５Ｃの蓄熱層
１４との間には、前記排ガス加熱室１３で加熱された排
ガス中の可燃性有害悪臭成分を酸化燃焼又は熱分解して
無害無臭の物質に変化させる白金系，コバルト系，ニッ
ケル系などの触媒１７Ａ〜１７Ｃが層状に配設されてい
る。

【００２０】前記各蓄熱室１５Ａ〜１５Ｃには、蓄熱
層１４を挟んで排ガス加熱室１３の反対側に、排ガス加
熱室１３に未処理排ガスを導入する未処理排ガス導入ダ
クト１８Ａ〜１８Ｃと、排ガス加熱室１３で加熱され触
媒１７Ａ〜１７Ｃを通過して浄化処理された処理済排ガ
スを外部に排出する処理済排ガス排出ダクト１９Ａ〜１
９Ｃと、排ガス加熱室１３から導入される少量の加熱排
ガスで各蓄熱室１５Ａ〜１５Ｃ内に残る未処理排ガスを
排出させて導入側の蓄熱室１５Ａ〜１５Ｃに還流させる
パージダクト２０Ａ〜２０Ｃが接続されている。

【００２１】そして、処理済排ガス排出ダクト１９Ａ
〜１９Ｃを合流させた排気ダクト１９に、処理済排ガス
に含まれる炭化水素の濃度を検出するガスセンサ５が配
設されている。また、バーナ１２の発熱量を可変制御す
る熱量制御装置６は、その入力側に、前記ガスセンサ５
と、バーナ１２で加熱された未処理排ガスの温度を検出
する雰囲気温度センサＳ₁と、触媒１７Ａ〜１７Ｃの温
度を検出する触媒温度センサＳ _A〜Ｓ_Cが接続されると
共に、その出力側にバーナ１２に供給される燃料ガス流
量を調節する流量調整弁７と、警報装置８と、外気導入
バルブ９が接続されている。この熱量制御装置６は、ガ
スセンサ５で検出された処理済排ガスに含まれる炭化水
素の濃度が予め設定された浄化基準濃度より低いとき
は、前記流量調整弁７の弁開度を小さくして、当該濃度
が浄化基準濃度を超えない範囲でバーナ１２の発熱量を
減少させる。また、ガスセンサ５で検出された濃度が予
め設定された浄化基準濃度より高くなったときは、前記
流量調整弁７の弁開度を大きくして、当該濃度が浄化基
準濃度以下になるまでバーナ１２の発熱量を増大させる
ようになされている。

【００２２】本例によれば、前記各ダクト１８Ａ〜１
８Ｃ，１９Ａ〜１９Ｃ，２０Ａ〜２０Ｃに介装されたオ
ートダンパ２１Ａ〜２１Ｃ，２２Ａ〜２２Ｃ，２３Ａ〜
２３Ｃを所定のタイミングで導通／遮断させて、排ガス
の導入側及び排出側を交互に切り換える。これにより、
一の蓄熱室１５Ａ〜１５Ｃから導入した未処理排ガスを
その蓄熱層１４に蓄えられている熱で予熱し、排ガス加
熱室１３に導入してバーナ１２で加熱した後、排出側と
なる他の蓄熱室１５Ａ〜１５Ｃに連通する触媒１７Ａ〜
１７Ｃに通して浄化処理を行い、処理済排ガスを他の蓄
熱室１５Ａ〜１５Ｃから排出させる際に、その熱を蓄熱
層１４に回収すると共に、排ガスの導入側及び排出側を
交互に切り換えて連続的に浄化処理するように成されて
いる。

【００２３】具体的には、まず、オートダンパ２１
Ａ，２２Ｂ，２３Ｃを開き、それ以外のオートダンパを
閉じておく。この場合、未処理排ガスは導入側の蓄熱室
１５Ａを通って排ガス加熱室１３に導入され、所定の処
理温度に加熱された後、触媒層１７Ｂを通過する際に浄
化処理される。そして、高温の処理済排ガスの熱を蓄熱
室１５Ｂの蓄熱層１４で回収した後、処理済排ガスを排
出ダクト１９Ｂから外部へ排出する。また、このとき、
排ガス加熱室１３で加熱された高温排ガスの一部が蓄熱
室１５Ｃに残る未処理排ガスを押し出してパージし、そ
の未処理排ガスがパージダクト２０Ｃを通って導入側の
蓄熱室１５Ａに還流される。そして、例えば６０秒経過
したときに、オートダンパ２１Ｂ，２２Ｃ，２３Ａを開
き、それ以外のオートダンパを閉じる。この場合、蓄熱
の終了した蓄熱室１５Ｂから未処理排ガスを導入し、パ
ージが終了した蓄熱室１５Ｃから処理済排ガスを排出さ
せると共に、内部に未処理ガスの残る蓄熱室１５Ａのパ
ージを行う。さらに６０秒経過したときに、オートダン
パ２１Ｃ，２２Ａ，２３Ｂを開き、それ以外のオートダ
ンパを閉じる。この場合、蓄熱室１５Ｃから未処理排ガ
スを導入させ、蓄熱室１５Ａから処理済排ガス外部に排
出させ、蓄熱室１５Ｂのパージを行う。そして、さらに
６０秒経過したときに、再びオートダンパ２１Ａ，２２
Ｂ，２３Ｃを開き、それ以外のオートダンパを閉じて、
これを繰り返すことにより、排ガスの導入側と排出側を
交互に切り換えて連続的に排ガスの浄化処理を行う。

【００２４】そして、処理済排ガスは蓄熱室１５Ａ〜
１５Ｂから処理済排ガス排出ダクト１９Ａ〜１９Ｃを通
り、さらに、排気ダクト１９を通って外部に排出され、
このとき処理済排ガスに含まれる炭化水素の濃度がガス
センサ５で検出される。そして、ガスセンサ５で検出さ
れた濃度が予め設定された浄化基準濃度より低いとき
は、燃料ガスの流量調整弁７を絞って、検出される当該
濃度が浄化基準濃度を超えない程度にバーナ１２の発熱
量をさらに減少させる。これにより、処理済排ガスに含
まれる炭化水素濃度が浄化基準濃度を満たす最低の温度
で浄化処理されることとなり、触媒１７Ａ〜１７Ｃの温
度負荷が軽減されるので、温度に起因する永久劣化を最
小限に抑えることができる。

【００２５】また、ガスセンサ５で検出された炭化水
素の濃度が浄化基準濃度を超えたときは、燃料ガスの流
量調整弁７を開けて、当該濃度が浄化基準濃度以下にな
るまでバーナ１２の発熱量を増大させる。バーナ１２の
発熱量が増大されると、排ガス加熱室１３内の雰囲気温
度が上昇し、触媒１７Ａ〜１７Ｃを通過する未処理排ガ
スの温度が上昇するので、触媒１７Ａ〜１７Ｃの活性度
が高くなり、処理済排ガスに含まれる炭化水素の濃度を
浄化基準濃度以下に維持することができる。そして、炭
化水素の濃度が浄化基準濃度以下になった時点で、再
び、バーナ１２の発熱量を減少させるように制御され
る。したがって、前述と同様に、処理済排ガスに含まれ
る炭化水素濃度が浄化基準濃度を満たす最低の温度で浄
化処理されることとなり、触媒１７Ａ〜１７Ｃの温度負
荷が軽減されるので、温度に起因する永久劣化を最小限
に抑えることができる。

【００２６】このように、本例でも、未処理排ガスに
含まれる炭化水素を浄化できる最低の温度で運転するこ
とができるので、排ガスに含まれる可燃性有害悪臭成分
を十分に浄化処理すると同時に、温度に起因する触媒の
劣化を極力抑えて触媒の交換周期を延ばすことができ、
さらに、熱エネルギーの消費量を節約してランニングコ
ストを軽減すると同時に、ＣＯ₂の発生量を抑えて地球
の温暖化防止に資することができる。

【００２７】なお、この場合において、触媒温度セン
サＳ_A〜Ｓ_Cで検出されたいずれか一つの触媒１７Ａ〜
１７Ｃの触媒温度が、雰囲気温度センサＳ₁で検出され
る未処理排ガス温度の上昇に伴って上昇し、所定の上限
温度に達した場合は、当該触媒１７Ａ〜１７Ｃの永久劣
化が進んだものと判断される。そして、このときは、触
媒１７Ａ〜１７を交換すべきことを知らせるために警報
装置８で警報が発せられる。また、雰囲気温度センサＳ
₁で検出される未処理排ガス温度が一定であるか又は低
下しているにも拘らず、触媒温度センサＳ_A〜Ｓ_Cで検
出されたいずれか一つの触媒１７Ａ〜１７Ｃの触媒温度
が上昇し、所定の上限温度に達した場合は、未処理排ガ
スに含まれている濃度の高い炭化水素が触媒１７Ａ〜１
７Ｃで燃焼して発熱反応しているものと判断される。そ
して、このときは、触媒１７Ａ〜１７Ｃの劣化を防止す
るために外気導入バルブ９を開いて排ガス加熱室１３内
に外気が導入され、これによって触媒１７Ａ〜１７Ｃが
冷却される。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、処
理済排ガス中に含まれる炭化水素の濃度が予め設定され
た浄化基準濃度以下に維持し得る最低の温度で浄化処理
されるので、未処理排ガスを浄化処理することができる
と同時に、触媒の劣化を最低限に抑えることができ、触
媒の交換周期が延長されてメンテナンスコストが低減さ
れるだけでなく、省エネルギーを図ることができるとい
う大変優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る触媒式排ガス処理装置を示す概略
構成図。

【図２】触媒温度と活性度（浄化率）の関係を示すグラ
フ。

【図３】本発明に係る他の触媒式排ガス処理装置を示す
概略構成図。

【符号の説明】

１・・・触媒式排ガス処理装置Ｚ₁・・加熱ゾー
ン３・・・バーナＺ₂・・反応ゾー
ン４・・・触媒５・・・ガスセン
サ６・・・熱量制御装置１１・・・触媒式排
ガス処理装置１２・・・バーナ１３・・・排ガス
加熱室１４・・・蓄熱層１５Ａ〜１５Ｃ・
・蓄熱室１７Ａ〜１７Ｃ・・触媒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ２３Ｇ 7/06 １０２Ｆ２３Ｇ 7/06 １０２Ｗ１０３１０３Ｂ０１Ｄ 53/86 5/50 ＺＡＢＪＦ２３Ｇ 5/50 ＺＡＢＺＡＢＮＢ０１Ｄ 53/36 ＧＨ (72)発明者佐野善博愛知県豊田市柿本町一丁目９番地トリニティ工業株式会社内 (72)発明者隅田健二静岡県小笠郡大東町千浜7800番地キャタラー工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未処理排ガスを所定の温度まで加熱する
加熱装置（３）を備えた加熱ゾーン（Ｚ₁）の下流側
に、触媒（４）を配した反応ゾーン（Ｚ₂）が形成され
てなる触媒式排ガス処理装置において、前記触媒（４）を通過した処理済排ガスに含まれる炭化
水素の濃度を検出するガスセンサ（５）と、当該ガスセ
ンサ（５）で検出された炭化水素の濃度に基づいて前記
加熱装置（３）の発熱量を増減する熱量制御装置（６）
を備え、当該熱量制御装置（６）は、前記ガスセンサ（５）で検
出された炭化水素の濃度が予め設定された浄化基準濃度
より低いときは、当該濃度が浄化基準濃度を超えないよ
うに前記加熱装置（３）の発熱量を減少させ、ガスセン
サ（５）で検出された炭化水素の濃度が予め設定された
浄化基準濃度より高くなったときに、当該濃度が浄化基
準濃度以下になるまで前記加熱装置（３）の発熱量を増
大させるように成されていることを特徴とする触媒式排
ガス処理装置。
【請求項２】高温の処理済排ガスを排出させる際にそ
の熱を回収し、低温の未処理排ガスを導入する際に当該
排ガスを予熱する蓄熱層（14）を有する複数の蓄熱室(1
5A〜15C)が、未処理排ガスを所定の温度まで加熱する加
熱装置（12）を備えた排ガス加熱室（13) に対して並設
され、前記排ガス加熱室（13）と各蓄熱層（14）の間に
は未処理排ガス中に含まれる可燃性成分を酸化燃焼又は
熱分解させて浄化処理する触媒(17A〜17C)が形成されて
成り、一の蓄熱室(15A〜15C)から導入された未処理排ガ
スを前記排ガス加熱室（13）及び前記触媒(17A〜17C)で
浄化処理した後、その処理済排ガスを他の蓄熱室(15A〜
15C)から排出すると共に、排ガスの導入側及び排出側を
順次交互に切り換えて連続的に処理を行う触媒式排ガス
処理装置において、前記排ガス加熱室（13）に導入されて加熱された未処理
排ガスを前記触媒(17A〜17C)を通過して浄化処理した
後、その処理済排ガスに含まれる炭化水素の濃度を検出
するガスセンサ（５）と、当該ガスセンサ（５）で検出
された濃度に基づいて前記加熱装置（12）の発熱量を増
減する熱量制御装置（６）を備え、当該熱量制御装置（６）は、ガスセンサ（５）で検出さ
れた濃度が予め設定された浄化基準濃度より低いとき
は、当該濃度が浄化基準濃度を超えないように前記加熱
装置（12）の発熱量を減少させ、ガスセンサ（５）で検
出された濃度が予め設定された浄化基準濃度より高くな
ったときに、当該濃度が浄化基準濃度以下になるまで前
記加熱装置（12）の発熱量を増大させるように成されて
いることを特徴とする触媒式排ガス処理装置。