JPS6222364B2 - - Google Patents
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- JPS6222364B2 JPS6222364B2 JP56076225A JP7622581A JPS6222364B2 JP S6222364 B2 JPS6222364 B2 JP S6222364B2 JP 56076225 A JP56076225 A JP 56076225A JP 7622581 A JP7622581 A JP 7622581A JP S6222364 B2 JPS6222364 B2 JP S6222364B2
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- catalytic combustor
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- catalyst body
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は各種のガス燃料あるいは気化させた液
体燃料を燃焼空気と共に触媒体を供給し、酸化反
応を起させて触媒体を発熱させ、発生する熱を利
用する触媒燃焼器に関するもので、その目的は触
媒燃焼器としてのTDRを拡大し、かつ触媒体の
温度をできるだけ下げ、触媒体の熱劣化、熱破壊
を防止し、燃料を触媒体上で効率よく酸化反応さ
せ、排気ガスがクリーンで、かつ触媒体の長寿命
を維持できる触媒燃焼器を提供することにある。
体燃料を燃焼空気と共に触媒体を供給し、酸化反
応を起させて触媒体を発熱させ、発生する熱を利
用する触媒燃焼器に関するもので、その目的は触
媒燃焼器としてのTDRを拡大し、かつ触媒体の
温度をできるだけ下げ、触媒体の熱劣化、熱破壊
を防止し、燃料を触媒体上で効率よく酸化反応さ
せ、排気ガスがクリーンで、かつ触媒体の長寿命
を維持できる触媒燃焼器を提供することにある。
従来、この種の触媒燃焼器はガス燃料あるいは
石油燃料を問わず、全て炎口板において火炎を形
成させ、燃焼させる形態を採用していた。したが
つて火炎を形成させるためには、それに合致した
スペースの燃焼室が必要であり、無理にコンパク
トな形にすると火炎が冷壁面に接し、火炎の急冷
によりCOが発生してしまう。燃焼法そのものを
考えても空気中で火炎を形成させる方法では、多
くのNOxが排出され、液体燃料の場合、消火の際
の臭気も完全には除ききれない。また第２図に示
すごとく単独の触媒体８を円筒状の燃焼筒９に設
けた発熱源が触媒体のものにあつては、燃焼量を
大量に確保させるために、燃料および空気を多量
に供給させると、触媒体８の酸化能力は十分にあ
つたとしても、発熱量の増大のため触媒体８が相
当高温になり、触媒の熱劣化または触媒担体の熱
破壊を起こし、寿命が短くなつたりする。
石油燃料を問わず、全て炎口板において火炎を形
成させ、燃焼させる形態を採用していた。したが
つて火炎を形成させるためには、それに合致した
スペースの燃焼室が必要であり、無理にコンパク
トな形にすると火炎が冷壁面に接し、火炎の急冷
によりCOが発生してしまう。燃焼法そのものを
考えても空気中で火炎を形成させる方法では、多
くのNOxが排出され、液体燃料の場合、消火の際
の臭気も完全には除ききれない。また第２図に示
すごとく単独の触媒体８を円筒状の燃焼筒９に設
けた発熱源が触媒体のものにあつては、燃焼量を
大量に確保させるために、燃料および空気を多量
に供給させると、触媒体８の酸化能力は十分にあ
つたとしても、発熱量の増大のため触媒体８が相
当高温になり、触媒の熱劣化または触媒担体の熱
破壊を起こし、寿命が短くなつたりする。
本発明による触媒燃焼器は上記の欠点を取り除
くことのできるものである。
くことのできるものである。
以下、本発明の一実施例を添付図面と共に説明
する。第１図は本発明の一実施例で、円筒形をし
たステンレス製の内燃焼筒１の内部に複数の小孔
２を有した第１の触媒体３を設置している。さら
に内燃焼筒１と同心軸状に内燃焼筒１の外方に、
同内燃焼筒１との間に空隙４を作るように外燃焼
筒５を設け、外燃焼筒５の内部で第１の触媒３の
下流に、小孔６を有する第２の触媒体７が設置さ
れている。第１、第２の触媒体は、第１図におい
て右から左へ燃料混合気が流れる。
する。第１図は本発明の一実施例で、円筒形をし
たステンレス製の内燃焼筒１の内部に複数の小孔
２を有した第１の触媒体３を設置している。さら
に内燃焼筒１と同心軸状に内燃焼筒１の外方に、
同内燃焼筒１との間に空隙４を作るように外燃焼
筒５を設け、外燃焼筒５の内部で第１の触媒３の
下流に、小孔６を有する第２の触媒体７が設置さ
れている。第１、第２の触媒体は、第１図におい
て右から左へ燃料混合気が流れる。
次に上記構成におけるその作用を説明する。
先ず、第１、第２の触媒体３，７を何らかの方
法で加熱し、これらの３，７の温度が触媒燃焼す
るために必要な活性化温度まで上昇させる。その
後、ガス燃料あるいは気化させた液体燃料と、燃
焼空気とを混合した燃料混合気が内燃焼筒１の右
方向から送られ、燃料は第１の触媒体３に接触
し、その面上で触媒燃焼が行われる。また一方、
外燃焼筒５と内燃焼筒１の間の空隙４から同様に
燃料混合気が外燃焼筒５内導入される。この時、
内燃焼筒１からの熱排ガス流と外燃焼筒５内に流
入した燃料混合気が混合され、結果的に十分予熱
された燃料混合気が形成され、同じく第２の触媒
体７上で酸化される。この様に、燃料混合気が第
１の触媒体３と第２の触媒体７へ各々独立に供給
されるため、各々の触媒体上で個々に完全酸化さ
れる。
法で加熱し、これらの３，７の温度が触媒燃焼す
るために必要な活性化温度まで上昇させる。その
後、ガス燃料あるいは気化させた液体燃料と、燃
焼空気とを混合した燃料混合気が内燃焼筒１の右
方向から送られ、燃料は第１の触媒体３に接触
し、その面上で触媒燃焼が行われる。また一方、
外燃焼筒５と内燃焼筒１の間の空隙４から同様に
燃料混合気が外燃焼筒５内導入される。この時、
内燃焼筒１からの熱排ガス流と外燃焼筒５内に流
入した燃料混合気が混合され、結果的に十分予熱
された燃料混合気が形成され、同じく第２の触媒
体７上で酸化される。この様に、燃料混合気が第
１の触媒体３と第２の触媒体７へ各々独立に供給
されるため、各々の触媒体上で個々に完全酸化さ
れる。
第１、第２の触媒体３，７の担体は第１図に示
してあるように、断面がハニカムまたは格子状の
如き多層の薄壁からなる角型または円筒型の骨格
構造体をしたもので、その材料としてはαアルミ
ナ、コーデイエライト、ムライト、ムライト−ジ
ルコン、ムライト−αアルミナ、炭化硅素、窒化
硅素、シリマナイト、硅酸マグネシア、ペンタラ
イトおよび硅酸アルミナ等のセラミツクが用いら
れる。中でもコスト、軟化点、耐熱衝撃性、熱膨
張係数等を考慮に入れるとムライトが最も優秀な
性質を示した。
してあるように、断面がハニカムまたは格子状の
如き多層の薄壁からなる角型または円筒型の骨格
構造体をしたもので、その材料としてはαアルミ
ナ、コーデイエライト、ムライト、ムライト−ジ
ルコン、ムライト−αアルミナ、炭化硅素、窒化
硅素、シリマナイト、硅酸マグネシア、ペンタラ
イトおよび硅酸アルミナ等のセラミツクが用いら
れる。中でもコスト、軟化点、耐熱衝撃性、熱膨
張係数等を考慮に入れるとムライトが最も優秀な
性質を示した。
また担体に担持する触媒もPt，Pd，Rh，Ruお
よびIrなどの白金族金属、なかでもPt，Pdおよび
これらの混合物が良い性能を示し、その他遷移金
属酸化物ではCoおよびNiが有望である。
よびIrなどの白金族金属、なかでもPt，Pdおよび
これらの混合物が良い性能を示し、その他遷移金
属酸化物ではCoおよびNiが有望である。
本発明の触媒燃焼器はほとんど理論燃焼空気量
近くの燃焼空気においても触媒体３，７の温度は
最高1400℃程度であるのに対し、第２図のごとく
単一触媒体のみで大燃焼量を理論燃焼空気量近く
で燃焼させた場合1600〜1700℃にもなり、現在市
販されているセラミツクではほとんど破壊されて
しまう。したがつて単一触媒体で高温触媒燃焼を
行う場合、燃焼過剰空気率は150％以上にしなく
てはならなかつたが、本発明の触媒燃焼器を用い
ることにより、理論燃焼空気量近くの燃焼が可能
になつた。さらに、第１の触媒体と第２の触媒体
とに供給する燃料混合気を各々独立にするため、
小燃焼量の場合、第１の触媒体で、中燃焼量の場
合、第２の触媒体で、大燃焼量の場合、第１と第
２の触媒体両方で燃焼を行わせることができ、結
果的に触媒燃焼器としてのTDRを拡大できる。
近くの燃焼空気においても触媒体３，７の温度は
最高1400℃程度であるのに対し、第２図のごとく
単一触媒体のみで大燃焼量を理論燃焼空気量近く
で燃焼させた場合1600〜1700℃にもなり、現在市
販されているセラミツクではほとんど破壊されて
しまう。したがつて単一触媒体で高温触媒燃焼を
行う場合、燃焼過剰空気率は150％以上にしなく
てはならなかつたが、本発明の触媒燃焼器を用い
ることにより、理論燃焼空気量近くの燃焼が可能
になつた。さらに、第１の触媒体と第２の触媒体
とに供給する燃料混合気を各々独立にするため、
小燃焼量の場合、第１の触媒体で、中燃焼量の場
合、第２の触媒体で、大燃焼量の場合、第１と第
２の触媒体両方で燃焼を行わせることができ、結
果的に触媒燃焼器としてのTDRを拡大できる。
本発明の触媒燃焼器によれば、次に列記する効
果を奏する。
果を奏する。
(1) 内筒内、および外筒と内筒の空隙から外筒内
へ各々独立に燃料予混合気を供給するため、燃
焼量の多少により、第１の触媒体のみ、第２の
触媒体のみ、および第１、第２の触媒体の両方
で燃焼を行わせることができ、結果的に触媒燃
焼器としてのTDRを拡大できる。
へ各々独立に燃料予混合気を供給するため、燃
焼量の多少により、第１の触媒体のみ、第２の
触媒体のみ、および第１、第２の触媒体の両方
で燃焼を行わせることができ、結果的に触媒燃
焼器としてのTDRを拡大できる。
(2) 外筒内に第１の触媒体を設置した内筒が包含
されているため、コンパクトな触媒燃焼器が得
られる。
されているため、コンパクトな触媒燃焼器が得
られる。
(3) 上記の構成により、触媒体の体積あたりの燃
焼負荷量を抑えることができるため、触媒体の
熱劣化を防止できる。
焼負荷量を抑えることができるため、触媒体の
熱劣化を防止できる。
第１図は本発明の一実施例による触媒燃焼器の
縦断面図、第２図は従来の触媒燃焼器の縦断面図
である。 １……内燃焼筒（内筒）、３……第１の触媒
体、４……空隙、５……外燃焼筒（外筒）、７…
…第２の触媒体。
縦断面図、第２図は従来の触媒燃焼器の縦断面図
である。 １……内燃焼筒（内筒）、３……第１の触媒
体、４……空隙、５……外燃焼筒（外筒）、７…
…第２の触媒体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 第１の触媒体を設置した内筒と、第２の触媒
体を配設しかつ前記の内筒を包含する外筒とから
成り、内筒内に燃料と燃焼用空気の予混合気を供
給し、かつ外筒と内筒の空隙から同様に燃料と燃
焼用空気の予混合気を各々独立に供給した触媒燃
焼器。 ２ 第１、第２の触媒体の少くとも一方の触媒の
担体として、αアルミナ、コーデイエライト、ム
ライト、ムライト−ジルコン、ムライト−αアル
ミナ、炭化硅素、窒化硅素、シリマナイト、硅酸
マグネシア、ペタライト、あるいは硅酸アルミナ
等のセラミツクスの内、少くとも１つを用いた特
許請求の範囲第１項に記載の触媒燃焼器。 ３ 担体にPt，Pd，Rh，Ru、およびIr等の白金
属のうち少くとも１種類以上を組み合せたもの、
あるいは白金族金属と遷移金属酸化物を組み合せ
た触媒を担持させた特許請求の範囲第２項に記載
の触媒燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7622581A JPS57188922A (en) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | Combuster with catalyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7622581A JPS57188922A (en) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | Combuster with catalyzer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57188922A JPS57188922A (en) | 1982-11-20 |
| JPS6222364B2 true JPS6222364B2 (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=13599227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7622581A Granted JPS57188922A (en) | 1981-05-19 | 1981-05-19 | Combuster with catalyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57188922A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4838728A (ja) * | 1971-09-17 | 1973-06-07 | ||
| JPS5154274U (ja) * | 1974-10-24 | 1976-04-24 | ||
| JPS5319732A (en) * | 1976-08-06 | 1978-02-23 | Nec Corp | Pseudo-random number sequence generator |
-
1981
- 1981-05-19 JP JP7622581A patent/JPS57188922A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4838728A (ja) * | 1971-09-17 | 1973-06-07 | ||
| JPS5154274U (ja) * | 1974-10-24 | 1976-04-24 | ||
| JPS5319732A (en) * | 1976-08-06 | 1978-02-23 | Nec Corp | Pseudo-random number sequence generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57188922A (en) | 1982-11-20 |
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