JPS62190386A - 熱回収装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は未燃物質を含む排ガスから効率良く熱回収を行
わせることができる熱回収装置に関するものである。

（従来の技術） 連続めっきラインの無酸化炉、還元熱処理炉のような被
加熱物の酸化防止のために炉内を非酸化性雰囲気に維持
している炉からの排ガス中には１１□、Ｃｏ、　ＣＬ及
びその他の未燃物質が比較的多量に含まれているが、従
来はそのまま大気中に排出されることが多く、爆発の危
険性があるうえ大気汚染の原因ともなっていた。このた
め、第８図に示されるように燃焼炉（５０）の排ガス流
路（５１）にアフターバーナ（５２）を設置して排ガス
中の未燃物質を燃焼させるとともに、高温の燃焼ガ、ス
から熱交換器（５３）により熱回収を行わせることも行
われているが、アフターバーナ（５２）のために燃料を
供給する必要があるためライニングコストが高くなるこ
と、アフターバーナ（５２）の燃焼スペースが必要とな
り燃焼室を増設しなければならないこと、アフターバー
ナ（５２）と熱交換器（５３）との間にバーナフレーム
の遮断手段が必要となること等の問題点があった０ （発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記のような従来の問題点を解決し、前記のよ
うな炉から排出される未燃物質を含む排ガスからランニ
ングコストの増大やスペースの増大を招くことなく効率
良く熱回収を回ることかでき、併セて大気汚染を防止す
ることもできる熱回収装置を目的として完成されたもの
である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は未燃物質を含む排ガスを排出する燃焼炉とその
排ガスから熱回収を行う熱交換器との間に、排ガス中の
未燃物質を酸化燃焼させるためのコンバータを配設する
とともに、燃焼炉とコンバータとの間に燃焼用空気注入
孔を設けたことを特徴とするものである。

（実施例） 次に本発明を図示の実施例について詳細に説明すると、
第１図に示す第１の実施例において、＋１１は可燃性の
未燃物質を含む排ガスを生ずる燃焼炉、（２）はその排
ガスから熱回収を行うために排ガス流路（３）に配設さ
れた通常の熱交換器である。熱交換器（２）はブロア（
４）から供給される空気と排ガスとの間で熱交換を行い
、予熱された空気を管路（５）を介して燃焼炉（１）の
バーナ（６）へ供給するものであることは従来と同様で
ある。（７）はこれらの炉、焼炉（１）と熱交換器（２
）との間に設けられたコンバータである。コンバータ（
７）は第５図に示すようにセラミックス支持体（８ａ）
の表面にＰＬ、　Ｐｄなどの金属あるいはＮ１、Ｃ０１
Ｃｕ、　Ｃｒ、　Ｖ等の酸化物からなる燃焼触媒（８ｂ
）を阻持させた活性体（８）を容器内部に充填したもの
である。活性体（８）の形状は第２図に示すように複数
のセラミックハニカム構造体００）をその流路（９）が
ジクザグ状になるように積層したもの、第３図に示すよ
うに単一のセラミックハニカム構造体０ωからなるもの
、第４図に示すようにセラミック発泡体からなるもの等
の種々の形状とすることができる。しかし第４図のもの
は目詰りのおそれがあるのでダストを含む排ガスに用い
るには不向きであり、第３図のものは目詰りのおそれは
ないが流路（９）が直線状であるため排ガスが素通りし
易く、活性がやや劣る傾向にある。これに対して第２図
のものはダストが目詰りせず、しかも排ガスが活性体（
８）の表面と十分に接触するので最も好ましいものであ
る。特にセラミックハニカム構造体００をその流路（９
）に中心線に対して１５〜６０″の傾斜を持たせてジグ
ザグ状に複数段積層したものは後の実験データに示すよ
うに最も優れた特性を示し、更にまたそのセル径を５〜
１０龍としたものが圧加損失及び熱回収特性上置も優れ
たものである。このような活性体（８）が充填されたコ
ンバータで７）と燃焼炉（１）との間には、燃焼用空気
注入孔（１１）が設けられ、排ガス中に未燃物質を完全
燃焼させるに足る空気を供給している。第１図において
はこの空気は熱交換器（２）によって予熱された空気を
用いているが、ブロアから直接供給される空気を用いて
もよい。またコンバータ（７）をできるだけ燃焼炉（１
）の排ガス出口付近に設置すれば、炉内への熱輻射によ
る熱回収も可能となる。　第６図は本発明の第２の実施
例を示すものであり、排ガス中に含まれる未燃物質の濃
度をサンプリング孔（２１）、（２２）から排ガスをサ
ンプリングして分析計（２３）で測定するとともに、そ
の分析結果に応じて流ｔｔｉ節計（２４）、コントロー
ルバルブ（２５）によって適正足の空気を供給するもの
である。なお、第１及び第２の実施例ではコンバータ（
７）と熱交換器（２）との間に十分な距離を持たせたが
、第７図に示されるようにコンバータ（７）を熱交換器
（２）と接近させて同一のケーシング内に収納させても
よい。

（作用） このように構成されたものは、燃焼炉（１）から排出さ
れる排ガスを熱交換器（２）に導いて熱回収を行わせる
ことは従来のこの種の熱回収装置と同様であるが、本発
明においては燃焼炉（１）から排出された排ガス中に先
ず燃焼用空気注入孔（１１）から燃焼用空気が注入され
たうえでコンバータ（７）によって排ガス中の未燃物質
が酸化燃焼され、これによって更に加熱された排ガスか
ら熱交換器（２）によって熱回収が行われることとなる
。このように排気ガス中の未燃物質をコンバーク（７）
により酸化燃焼させるようにした本発明においては、従
来のようにアフターバーナを設置する必要がないのでそ
の燃料分だけのランニングコストが安くなり、また未燃
物質を完全燃焼させて無臭のガスとして大気中に放出す
るので大気汚染を防止することができるうえ、その燃焼
熱をも有効に回収することができる。更にコンハーク（
７）はアフターバーナのような広い燃焼空間を必要とし
ないのでスペースの増大を招くこともない。なお本発明
においては排ガス温度が８００℃以下であって金属製の
熱交換器が使用できる場合でも、コンバータ（７）によ
って排ガス温度が数百°Ｃ上昇することがあるので、耐
熱性に優れたセラミック類の熱交換器を用いることが好
ましい。

次に本発明の効果を確認するために行った実験データを
示す。

第１図に示される装置のコンバータ（７）として、次表
に示される種々のセラミックス支持体（８ａ）の表ＷＪ
　ニＮｉＯｒ　ＡｌｚＯｉ　（７）燃焼触媒（８ｂ）を
担持させた活性体（８）を充填したものを用意し、燃焼
炉＋１＋から排出される００２５％、Ｈｔｏ　２２％、
Ｎ２６７％、０２０％、ｌｈ３％、ＣＯ２％、ＣＨ４１
％の組成の排ガスからの熱回収を行わせた。排ガス温度
を６５０　’Ｃ２７５０℃、８５０℃に変化させ、コン
バータ（７）を用いた本発明の場合（隘１〜２２）と、
コンバータ（７）を外した場合（階２３〜２５）とにつ
いて、コンバータ（７）出口の排ガス温度及び熱交換器
（２）を通過後の予熱空気温度、圧力ｔｒＵ失を４１）
１定し、次表に示した。

（発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように、未燃物質を
含む排ガスからランニングコストをほとんど要すること
なく効率良く熱回収を行うことができるものであり、し
かも従来のアフターバーナを用いたものに比較してスペ
ースが小さくて済み、大気汚染を図ることもできるもの
である。よって本発明は従来の問題点を解決した熱回収
装置として、産業の発展に寄与するところは極めて大き
いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図、第３図、第４図は活性体の種々の形状を示す断面図
、第５図はその要部の拡大断面図、第６図は本発明の第
２の実施例を示すブロック図、第７図は本発明の第３の
実施例を示す要部の一部切欠正面図、第８図は従来技術
を示すブロック図である。 （１）：燃焼炉、（２）：熱交換器、（７）：コンハー
ク、（１１）：空気注入孔。 第１図 ノ丈巳５．ツ３と、が ２台（を夾暫 ７　フッへ＋Ｉグ １１！　訳　；Ｌ入５ム ’　−−−−−−−−−−−−−−（−−−−−−−２
第　７　図 ！！！８１１Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、未燃物質を含む排ガスを排出する燃焼炉（１）とそ
   の排ガスから熱回収を行う熱交換器（２）との間に、排
   ガス中の未燃物質を酸化燃焼させるためのコンバータ（
   ７）を配設するとともに、燃焼炉（１）とコンバータ（
   ７）との間に燃焼用空気注入孔（１１）を設けたことを
   特徴とする熱回収装置。 ２、コンバータ（７）がその流路を中心線に対し１５°
   〜６０°傾斜させてジグザグ状に複数段積層されたセラ
   ミックハニカム構造体（１０）からなるものである特許
   請求の範囲第１項記載の熱回収装置。