JPS62186117A - 外燃機関の排気ガス処理装置 - Google Patents
外燃機関の排気ガス処理装置Info
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- JPS62186117A JPS62186117A JP61026260A JP2626086A JPS62186117A JP S62186117 A JPS62186117 A JP S62186117A JP 61026260 A JP61026260 A JP 61026260A JP 2626086 A JP2626086 A JP 2626086A JP S62186117 A JPS62186117 A JP S62186117A
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- combustion gas
- air preheater
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Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 51
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 31
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 3
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 3
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- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Air Supply (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、外燃機関より排出される大気汚染物質の処
理能力を有する排気ガス処理装置に関するものである。
理能力を有する排気ガス処理装置に関するものである。
第４図は従来の空気予熱器の断面構成を示したものであ
り、図において、１はシェルアンドチューブ形空気予熱
器、２．３はそれぞれ該空気予熱器１のシェル、チュー
ブである。４はチューブ３の内面にコーティングされた
触媒、５は燃焼器、６は燃焼器５の空気旋回器、７は燃
料ノズル、８は燃焼室である。９は外燃機関の作動流体
と熱交換を行う熱交換器である。
り、図において、１はシェルアンドチューブ形空気予熱
器、２．３はそれぞれ該空気予熱器１のシェル、チュー
ブである。４はチューブ３の内面にコーティングされた
触媒、５は燃焼器、６は燃焼器５の空気旋回器、７は燃
料ノズル、８は燃焼室である。９は外燃機関の作動流体
と熱交換を行う熱交換器である。
このよ・うな構成の装置において、燃焼用空気（図中実
線矢印）は空気予熱器１のちユーブ３の周囲を通過する
際に、該チューブ３内を通過する燃焼ガス（図中破線矢
印）より排熱を回収して高温空気となる。その後、空気
旋回器６によって旋回されつつ燃焼室８に導入される。
線矢印）は空気予熱器１のちユーブ３の周囲を通過する
際に、該チューブ３内を通過する燃焼ガス（図中破線矢
印）より排熱を回収して高温空気となる。その後、空気
旋回器６によって旋回されつつ燃焼室８に導入される。
一方、燃料ノズル７より噴射された燃料ガスは、前記高
温空気と混合され、着火燃焼する。燃焼ガスは熱交換器
９において作動ガスと熱交換を行い、空気予熱器１のチ
ューブ３の中を通過し、新たに入ってくる空気に熱を与
えた後に系外へ排出される。
温空気と混合され、着火燃焼する。燃焼ガスは熱交換器
９において作動ガスと熱交換を行い、空気予熱器１のチ
ューブ３の中を通過し、新たに入ってくる空気に熱を与
えた後に系外へ排出される。
このように、機関の熱効率を向上させるため空気予熱器
１を用いて熱交換器通過後の燃焼ガスより熱回収を行っ
ているので、空気温度が高くなり、そのため燃焼ガス温
度も高くなって、大気汚染物質の窒素酸化物＜Ｎ０ｘ）
が非常に多く生成される。そこで、系外に排出するＮＯ
ｘを減少させるため、チューブ３の両面に触媒をコーテ
ィングしていた。
１を用いて熱交換器通過後の燃焼ガスより熱回収を行っ
ているので、空気温度が高くなり、そのため燃焼ガス温
度も高くなって、大気汚染物質の窒素酸化物＜Ｎ０ｘ）
が非常に多く生成される。そこで、系外に排出するＮＯ
ｘを減少させるため、チューブ３の両面に触媒をコーテ
ィングしていた。
従来の外燃機関の排気ガス処理装置は、以上のように触
媒をチューブ内面にコーティングしていたので、チュー
ブのコストが高くなる。またチューブの中に入ってくる
燃焼ガスが約８００℃と高温であるため、チューブの内
面の上流側の触媒は、触媒の適性作動温度である５００
℃よりも高くなって寿命が短くなり、またチューブ出口
近くでの触媒は温度が約２００℃と低すぎてその機能が
充分発揮できない。即ち排気ガス処理上適切な温度。
媒をチューブ内面にコーティングしていたので、チュー
ブのコストが高くなる。またチューブの中に入ってくる
燃焼ガスが約８００℃と高温であるため、チューブの内
面の上流側の触媒は、触媒の適性作動温度である５００
℃よりも高くなって寿命が短くなり、またチューブ出口
近くでの触媒は温度が約２００℃と低すぎてその機能が
充分発揮できない。即ち排気ガス処理上適切な温度。
空間速度が充分でないという問題があった。
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、安価な触媒を用い、触媒の機能を充分発揮
できるとともに、その寿命も大幅に改善された大気汚染
物質処理能力を持つ外燃機関の排気ガス処理装置を提供
することを目的とする。
れたもので、安価な触媒を用い、触媒の機能を充分発揮
できるとともに、その寿命も大幅に改善された大気汚染
物質処理能力を持つ外燃機関の排気ガス処理装置を提供
することを目的とする。
本願の第１の発明に係る外燃機関の排気ガス処理装置は
、燃焼ガスの空気予熱器内滞留時間の比較的長く取れる
空気予熱器の燃焼ガス流路内所定位置に球状触媒を配設
したものである。
、燃焼ガスの空気予熱器内滞留時間の比較的長く取れる
空気予熱器の燃焼ガス流路内所定位置に球状触媒を配設
したものである。
また本願の第２の発明に係る外燃機関の排気ガス処理装
面ば、燃焼ガスの空気予熱器内滞留時間の比較的長く取
れる空気予熱器の燃焼ガス流路内所定位置に、触媒を担
持したアルミナ担体を配設したものである。
面ば、燃焼ガスの空気予熱器内滞留時間の比較的長く取
れる空気予熱器の燃焼ガス流路内所定位置に、触媒を担
持したアルミナ担体を配設したものである。
この発明においては、球状触媒または触媒を担持したア
ルミナ担体が、空気予熱器の燃焼ガス流路内の排気ガス
浄化処理を行う上で望ましい温度条件、空間速度となる
ような位置に配設されているので、触媒の寿命が長く、
また浄化効率も高くなり、さらに球状触媒を設ける場合
は一般に自動車用排気ガス浄化処理に用いられている球
状触媒を用いることができ、装置を安価に製造できる。
ルミナ担体が、空気予熱器の燃焼ガス流路内の排気ガス
浄化処理を行う上で望ましい温度条件、空間速度となる
ような位置に配設されているので、触媒の寿命が長く、
また浄化効率も高くなり、さらに球状触媒を設ける場合
は一般に自動車用排気ガス浄化処理に用いられている球
状触媒を用いることができ、装置を安価に製造できる。
以下、本願の第１の発明の実施例を図について説明する
。第１図において、１１は多重円筒形空気予熱器、３は
燃焼ガスと空気の間の隔板、４は空気予熱器１１の燃焼
ガス側流路内の所定位置に設置された球状触媒であり、
これは自動車用排気ガス処理装置に一般的に用いられて
いるものである。５は燃焼器、６は予熱された空気に旋
回を与えて保炎を行わせる空気旋回器、７は燃焼室８に
燃料を噴射する燃料ノズル、９は外燃機関の作動ガスと
燃焼ガス間での熱交換を行う熱交換器である。
。第１図において、１１は多重円筒形空気予熱器、３は
燃焼ガスと空気の間の隔板、４は空気予熱器１１の燃焼
ガス側流路内の所定位置に設置された球状触媒であり、
これは自動車用排気ガス処理装置に一般的に用いられて
いるものである。５は燃焼器、６は予熱された空気に旋
回を与えて保炎を行わせる空気旋回器、７は燃焼室８に
燃料を噴射する燃料ノズル、９は外燃機関の作動ガスと
燃焼ガス間での熱交換を行う熱交換器である。
次に作用効果について説明する。
空気予熱器１１内で予熱された空気は、燃焼室８におい
て燃料ノズル７より噴射された燃料と混合され、燃焼す
る。燃焼ガスは熱交換器９で作動ガスに熱を与える。こ
の燃焼ガス温度は、熱交換器９下流では約８００℃程度
であるが、空気予熱器１１内で空気と熱交換を行うので
徐々に温度が下がってくる。そして空気予熱器１１内の
燃焼ガス流路の所定部分では、上記燃焼ガスの温度は５
００℃程度になる。球状触媒４は、この燃焼ガス温度が
約５００℃となる燃焼ガス流路に、即ち燃焼ガス温度が
、排気浄化効果が高く、また寿命の観点からも望ましい
温度となる部分に設けられている。また本実施例の空気
予熱器１１は、多重円筒形で形成されており、このため
空気；燃焼ガスの流路距離も長いので、排気浄化効率を
高くとれる空間速度が得られる。
て燃料ノズル７より噴射された燃料と混合され、燃焼す
る。燃焼ガスは熱交換器９で作動ガスに熱を与える。こ
の燃焼ガス温度は、熱交換器９下流では約８００℃程度
であるが、空気予熱器１１内で空気と熱交換を行うので
徐々に温度が下がってくる。そして空気予熱器１１内の
燃焼ガス流路の所定部分では、上記燃焼ガスの温度は５
００℃程度になる。球状触媒４は、この燃焼ガス温度が
約５００℃となる燃焼ガス流路に、即ち燃焼ガス温度が
、排気浄化効果が高く、また寿命の観点からも望ましい
温度となる部分に設けられている。また本実施例の空気
予熱器１１は、多重円筒形で形成されており、このため
空気；燃焼ガスの流路距離も長いので、排気浄化効率を
高くとれる空間速度が得られる。
第２図は横軸に空気予熱器流路距離、縦軸に燃焼ガス温
度（℃）をとり、従来のシェルアンドチューブ形の温度
変化（実線Ａ）と多重円筒形の温度変化（実線Ｂ）を示
したものである。今、浄化処理に適した燃焼ガス温度（
４００〜６００”Ｃ）の流路上の距離を比較すると、実
線Ａでは幅ａであるのに対し、実線Ｂでは幅すとなり、
ｂの方が数倍長いことがわかる。
度（℃）をとり、従来のシェルアンドチューブ形の温度
変化（実線Ａ）と多重円筒形の温度変化（実線Ｂ）を示
したものである。今、浄化処理に適した燃焼ガス温度（
４００〜６００”Ｃ）の流路上の距離を比較すると、実
線Ａでは幅ａであるのに対し、実線Ｂでは幅すとなり、
ｂの方が数倍長いことがわかる。
このように、本実施例では球状触媒を空気予熱器内燃焼
ガス流路の、燃焼ガス温度が約５００°Ｃとなる部分に
設けたので、排気浄化効果が高く、また長寿命化も達成
できる。さらに、球状触媒としては安価に入手可能な自
動車用球状触媒を用いることができるので、装置全体を
安価なものとすることができる。
ガス流路の、燃焼ガス温度が約５００°Ｃとなる部分に
設けたので、排気浄化効果が高く、また長寿命化も達成
できる。さらに、球状触媒としては安価に入手可能な自
動車用球状触媒を用いることができるので、装置全体を
安価なものとすることができる。
次に本願の第２の発明について説明する。第３図はこの
第２の発明の一実施例による排気ガス処理装置を示した
もので、図において、第１図と同一符号は同一部分を示
す。１０は燃焼ガス流路形状と同一形状に形成されたア
ルミナ担体であり、その燃焼ガス流路面には触媒が担持
されている。
第２の発明の一実施例による排気ガス処理装置を示した
もので、図において、第１図と同一符号は同一部分を示
す。１０は燃焼ガス流路形状と同一形状に形成されたア
ルミナ担体であり、その燃焼ガス流路面には触媒が担持
されている。
また上記アルミナ担体１０は、上記実施例と同様に燃焼
ガス流路内の、燃焼ガス温度が約５００℃となる部分に
設けられており、従って排気浄化効果が高く、また寿命
の観点からも望ましいものとなっている。
ガス流路内の、燃焼ガス温度が約５００℃となる部分に
設けられており、従って排気浄化効果が高く、また寿命
の観点からも望ましいものとなっている。
なお、上記各実施例では空気予熱器として多重円筒形の
ものを用いたが、これは流路距離が長く取れれば他の熱
交換器、例えばスパイラル形空気予熱器でもよい。
ものを用いたが、これは流路距離が長く取れれば他の熱
交換器、例えばスパイラル形空気予熱器でもよい。
以上のように、この発明によれば、例えば空気予熱器に
流路距離が長く取れる熱交換器を用い、その内部の燃焼
ガス流路側の所定部分に安価に入手可能な球状触媒また
はその燃焼ガス流路面に触媒を担持させたアルミナ担体
を配設したので、排気ガス浄化効率の向上、触媒の長寿
命化を達成できる安価な外燃機関用排気ガス浄化装置が
得られる効果がある。
流路距離が長く取れる熱交換器を用い、その内部の燃焼
ガス流路側の所定部分に安価に入手可能な球状触媒また
はその燃焼ガス流路面に触媒を担持させたアルミナ担体
を配設したので、排気ガス浄化効率の向上、触媒の長寿
命化を達成できる安価な外燃機関用排気ガス浄化装置が
得られる効果がある。
第１図は本願の第１の発明の一実施例による外燃機関用
排気ガス処理装面を示す断面側面図、第２図は排気ガス
処理に適する温度領域になっている流路距離を本発明と
従来例とで比較するための空気予熱器内燃焼ガス温度分
布を示す図、第３図は本願の第２の発明の一実施例によ
る外燃機関の排気ガス処理装置を示す断面側面図、第４
図は従来の外燃機関の排気ガス処理装置を示す断面側面
図である。 １１・・・空気予熱器、３・・・空気予熱器の隔板、４
・・・球状触媒、５・・・燃焼器、６・・・空気旋回器
、７・・・燃料ノズル、８・・・燃焼室、９・・・熱交
換器、１０・・・アルミナ担体。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
排気ガス処理装面を示す断面側面図、第２図は排気ガス
処理に適する温度領域になっている流路距離を本発明と
従来例とで比較するための空気予熱器内燃焼ガス温度分
布を示す図、第３図は本願の第２の発明の一実施例によ
る外燃機関の排気ガス処理装置を示す断面側面図、第４
図は従来の外燃機関の排気ガス処理装置を示す断面側面
図である。 １１・・・空気予熱器、３・・・空気予熱器の隔板、４
・・・球状触媒、５・・・燃焼器、６・・・空気旋回器
、７・・・燃料ノズル、８・・・燃焼室、９・・・熱交
換器、１０・・・アルミナ担体。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (6)
- （１）外燃機関の燃焼排気ガスの浄化処理を行う排気ガ
ス処理装置において、 上記燃焼排気ガスと燃焼用空気との間で熱交換を行う空
気予熱器の燃焼ガス流路の所定位置に、排気ガス浄化処
理用の球状触媒が設けられていることを特徴とする外燃
機関の排気ガス処理装置。 - （２）上記空気予熱器は多重円筒形空気予熱器であり、 上記球状触媒は、上記燃焼ガス流路のうちの燃焼ガス温
度が約５００℃となる部分に設けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の外燃機関の排気ガス
処理装置。 - （３）上記空気予熱器はスパイラル形空気予熱器であり
、 上記球状触媒は、上記燃焼ガス流路のうちの燃焼ガス温
度が約５００℃となる部分に設けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の外燃機関の排気ガス
処理装置。 - （４）外燃機関の燃焼排気ガスの浄化処理を行う排気ガ
ス処理装置において、 上記燃焼排気ガスと燃焼用空気との間で熱交換を行う空
気予熱器の燃焼ガス流路の所定位置に、燃焼ガス流路形
状と同一形状のアルミナ担体が配設され、 該アルミナ担体の燃焼ガス流路面には、触媒が担持され
ていることを特徴とする外燃機関の排気ガス処理装置。 - （５）上記空気予熱器は多重円筒形空気予熱器であり、 上記アルミナ担体は、上記燃焼ガス流路のうちの燃焼ガ
ス温度が約５００℃となる部分に配設されていることを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載の外燃機関の排気
ガス処理装置。 - （６）上記空気予熱器はスパイラル形空気予熱器であり
、 上記アルミナ担体は、上記燃焼ガス流路のうちの燃焼ガ
ス温度が約５００℃となる部分に設けられていることを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載の外燃機関の排気
ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026260A JPS62186117A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 外燃機関の排気ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61026260A JPS62186117A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 外燃機関の排気ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186117A true JPS62186117A (ja) | 1987-08-14 |
Family
ID=12188295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61026260A Pending JPS62186117A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | 外燃機関の排気ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62186117A (ja) |
Cited By (3)
| 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 |
| JP2011021779A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Katsura Seiki Seisakusho:Kk | 直接燃焼式脱臭炉 |
| 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 |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP61026260A patent/JPS62186117A/ja active Pending
Cited By (3)
| 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 |
| JP2011021779A (ja) * | 2009-07-14 | 2011-02-03 | Katsura Seiki Seisakusho:Kk | 直接燃焼式脱臭炉 |
| 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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