JPS6330522Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は塗装用乾燥炉に係り、特に炉内に発生
した有害悪臭物質を含む排ガスを触媒層に通して
脱臭浄化処理し、その処理ガスを再び炉内に循環
対流させるように成された熱風循環式乾燥炉の改
良に関する。

〔従来技術とその問題点〕

例えば、自動車ボデイの仕上げ乾燥を行う焼付
乾燥炉にあつては、塗膜を反応硬化させるために
炉内を通常170〜180℃程度の高温に加熱している
から、塗膜からフエノール、ホルマリンやエポキ
シ樹脂の硬化剤などのアミン化合物が解離して有
害物質が発生すると共に、塗膜から蒸発したシン
ナー、トルエン等の有機溶剤、アルデヒド類ある
いは塗料樹脂の未反応物質等が熱分解されて悪臭
成分が発生する。

そして、このような有害悪臭物質の炉内濃度が
高まると、塗膜の黄変や乾燥不良が生じて製品品
質が損なわれると同時に、作業環境も悪化すると
いう弊害を生ずる。したがつて、有害悪臭物質を
炉外に排出しなければならないが、公害防止の観
点から炉内の排ガスを直接大気中に放出すること
はできず、通常はこれを触媒層に通して脱臭浄化
処理し、最終的に炭酸ガスと水に変化させて無害
無臭化した状態で放出していた。

然しながら、このように有害悪臭物質を含む排
ガスを触媒層に通して脱臭浄化処理した後の処理
ガスは、触媒の反応温度である300〜400℃の高温
に加熱され、而も清浄化されていることから、最
近ではこれをそのまま炉外に放出せずに、直接炉
内に循環対流させて炉内の加熱源として有効利用
を図るという技術が提案されている（特公昭58−
175785号、同59−12946号参照）。

ところで、前記触媒層を形成する触媒として
は、従来から活性の高い白金（Pt）、パラジウム
（Pd）あるいはこれらを複合して成る白金−パラ
ジウム系等の白金族系触媒が一般的に使用されて
いる。

然し、この白金族系触媒は、例えば特有の臭気
を有し非常に有毒なフエノール類やアルコール類
等の水酸基を持つ有機化合物から水素を奪う所謂
脱水素反応を促進して、これらフエノール類、ア
ルコール類等を効果的にアルデヒド（RCHO）
に酸化分解することができるが、このアルデヒド
を更にカルボン酸（RCOOH）に換えて、最終的
に無害無臭な炭酸ガス（CO₂）と水（H₂O）にま
で分解する能力に劣ることが実験的に確認され
た。

また、本考案者らの実験によると、このように
白金族系触媒のみを使用して脱臭浄化処理した処
理ガスを直接炉内に循環対流させて、アルデヒド
基を持つオキソ化合物の炉内濃度が高まると、塗
膜の黄変や層間剥離の発生原因となる脂状物質が
多量に生成されることが判明した。

なお、本考案者らの更なる実験によれば、従来
既存の触媒の中でも、特に銅（Cu）やセリウム
（Ce）などがアルデヒドの酸化分解能に優れてい
ることが確認された。この知見に基づけば、上記
の如き有害悪臭成分を含む排ガスの処理に際して
白金触媒と共に銅触媒やセリウム触媒を用いるの
が有効であると考えられるが、例えば米国特許第
4492770号公報に開示されたように、白金と銅や
セリウムなどを一体的に混合して成る混合触媒
は、一酸化炭素（CO）や炭化水素（HC）の処理
に有効性を見出せても、上記の如き有害悪臭成分
の段階処理（Ｒ−OH→Ｒ−CHO→H₂O＋CO₂）
を促進することは全く期待できない。即ち、フエ
ノール類やアルコール類をアルデヒドに酸化でき
ても、アルデヒドを二酸化炭素や水にまで酸化で
きないPt成分と、逆にアルデヒドを酸化できて
もフエノール類やアルコール類を直接酸化できな
いCu成分やCe成分とが渾然一体に混合された混
合触媒によつては、排ガス中の有害悪臭成分を段
階的に処理して効果的に酸化分解させることがで
きなかつた。

〔考案の目的〕

そこで本考案は、炉内からの排ガスに含まれる
有害悪臭物質の脱水素反応を促進して効果的にア
ルデヒドに酸化分解させると共に、このアルデヒ
ドが効果的な燃焼反応によつてカルボン酸に換え
られ、更に炭酸ガスと水に酸化分解される触媒層
を形成させることにより、該触媒層で脱臭浄化処
理された処理ガス中に含まれるアルデヒドの濃度
を従来よりも大幅に低減させ、該処理ガスを直接
炉内に循環対流させる熱風循環式乾燥炉における
脂状物質等の生成を抑制して、塗膜の黄変や層間
剥離等の弊害を防止することを目的とする。

〔考案の構成〕

この目的を達成するために、本考案は、炉内に
発生した有害悪臭物質を含む排ガスを触媒層に通
して脱臭浄化処理し、その処理ガスを再び炉内に
循環対流させるように成された塗装用乾燥炉にお
いて、前記触媒層が脱水素反応を効果的に促進す
る白金族系触媒と、銅及びセリウムの二種の活性
種が複合されて前記脱水素反応により生成された
アルデヒドを酸化分解する燃焼反応を効果的に促
進し得るカツパ−セリウム系触媒とを組み合わせ
た構成とされていることを特徴とする。

〔考案の作用〕

本考案によれば、触媒層に通された排ガスに含
まれる有害悪臭物質が、まず活性の高い白金族系
触媒に依存する脱水素反応により水素を奪われて
アルデヒドとなり、このアルデヒドがカツパ−セ
リウム系触媒に依存する燃焼反応によりカルボン
酸、更には無害無臭な炭酸ガスと水とに効果的に
酸化分解されるから、該触媒層を通過して処理さ
れた高温の処理ガスはアルデヒドの含有量が極め
て少ない清浄な熱風となつて炉内に循環対流され
ることとなる。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示す具体的な実施例に基
づいて説明する。

第１図は本考案による塗装用乾燥炉の一例を示
すフローシート図である。

図中、Ｎは炉体１内に発生した有害悪臭物質を
含む排ガスを吸引排出して触媒燃焼式の脱臭浄化
処理装置２に送給するリターンダクト３と、脱臭
浄化処理装置２で酸化分解されて清浄化された高
温の処理ガスを直接炉体１内に循環対流させるサ
プライダクト４から成る熱風循環径路であつて、
リターンダクト３及びサプライダクト４には夫々
ダストフイルタ５及び循環フアン６が介装されて
いる。

脱臭浄化処理装置２は、排ガスに含まれる有害
悪臭物質を酸化分解する触媒層８が配設された反
応器７と、触媒層８を所定の反応温度（300〜400
℃）に加熱するバーナ９とから構成されている。

そして、触媒層８は、非常に活性の高い白金
（Pt）及び／又はパラジウム（Pd）を活性種とす
る白金族系触媒と、銅（Cu）及びセリウム（Ce）
の二種の活性種を複合して成るカツパ−セリウム
系触媒とを組み合わせた構成とされている。

以上が本考案による塗装用乾燥炉の一例構成で
あり、次にその作用について説明する。

まず、炉内を予熱する昇温時においては、バー
ナ９に燃焼用ブロアー１０から燃焼用空気を供給
すると共に、都市ガス又はLPガス等の比較的ク
リーンな燃料を供給して燃焼ガスを発生させ、該
燃焼ガスをサプライダクト４に介装された循環フ
アン６によつて炉内に循環対流させて所定温度に
まで加熱する。

そして、炉内が例えば170〜180℃の所定温度に
まで達すると、炉体１内に自動車ボデイ等の被塗
物１１を連続的に移送させて加熱乾燥させる。

これにより、高温に加熱された被塗物１１の塗
膜からフエノール類、シンナー、トルエン等の有
害悪臭物質が蒸発して炉内空気が汚染されるが、
この汚染された炉内空気はリターンダクト３から
吸引され、ダストフイルタ５を通じて除塵されて
脱臭浄化処理装置２に送給される。

ここで、脱臭浄化処理装置２の反応器７内に
は、フエノール類、アルコール類等から水素を奪
つてアルデヒドにする脱水素反応を効果的に促進
させる白金族系触媒と、アルデヒドを更にカルボ
ン酸を経て最終的に無害無臭な炭酸ガスと水とに
酸化分解する燃焼反応を効果的に促進させるカツ
パ−セリウム系触媒とを組み合わせて成る触媒層
８が配設されているから、リターンダクト３から
吸引された排ガス中の有害悪臭成分が略完全に酸
化分解されて除去され、未反応のアルデヒドの量
が従来よりも著しく低減される。

また、この触媒層８はバーナ９により反応温度
である300〜400℃（通常350℃前後）に加熱され
ているから、前記の如く触媒層８を通して脱臭浄
化処理される排ガスは高温に加熱された清浄な処
理ガスとなつてサプライダクト４を通じ再び炉体
１内に循環対流せられることとなる。

以上のように、本考案による塗装用乾燥炉にあ
つては、炉内に循環対流せられる処理ガス中にお
けるアルデヒドの含有量が極めて少なく、したが
つて塗膜の黄変や層間剥離の原因となる脂状物質
の生成が防止され、従来よりも製品品質を大幅に
向上させることができる。

なお、上記実施例では熱風循環径路Ｎ中に脱臭
浄化処理装置２を介装した塗装用乾燥炉について
説明したが、本考案はこれに限らず第２図に示す
如く排気ダクト１２に介装された循環フアン１３
により吸引した排ガスを脱臭浄化処理装置２に送
給して脱臭浄化処理し、その処理ガスを接続ダク
ト１４を通じて熱風循環径路Ｎ内に導入し、該熱
風循環径路Ｎに介装された循環フアン６によつて
リターンダクト３から吸引された炉内空気を加熱
してサプライダクト４を通じて炉内に循環対流さ
せる塗装用乾燥炉であつても良い。

また、図示は省略するが、第２図においてその
熱風循環径路Ｎに温度制御用バーナを介装させれ
ば、該温度制御用バーナから発生される燃焼ガス
と、接続ダクト１４を通じて熱風循環径路Ｎ内に
導入される高温の処理ガスとを加熱源として、熱
風循環径路Ｎのリターンダクト３から吸引された
炉内空気を短時間で所定温度にまで昇温させるこ
とができると共に、炉内に搬入される被塗物１１
の数量が増減して炉内温度が上昇又は下降する場
合でも、該温度制御用バーナの燃焼量を可変させ
ることで炉内温度を常に一定に維持することがで
きるという利点がある。

〔考案の効果〕 以上述べたように、本考案によれば、排ガス中
に含まれた有害悪臭物質を酸化分解する触媒層
が、水素を含む化合物から水素を除去する脱水素
反応を効果的に促進する白金族系触媒と、脱水素
反応によつて生じたアルデヒドをカルボン酸から
更には無害無臭な炭酸ガスと水に酸化分解する燃
焼反応を効果的に促進するカツパ−セリウム系触
媒とを組み合わせた構成とされているから、この
触媒層を通して炉内に循環対流される処理ガス中
に含まれるアルデヒドの量は従来よりも著しく低
減され、したがつて塗膜の黄変や層間剥離等の原
因となる脂状物質等の生成が抑制されて製品品質
が大幅に向上されるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本考案による塗装用乾
燥炉の例を示すフローシート図である。 符号の説明、Ｎ……熱風循環径路、１……炉
体、２……脱臭浄化処理装置、３……リターンダ
クト、４……サプライダクト、５……フイルタ、
６……循環フアン、７……反応器、８……触媒
層、９……バーナ、１０……ブロアー、１１……
被塗物、１２……排気ダクト、１３……循環フア
ン、１４……接続ダクト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉内に発生した有害悪臭物質を含む排ガスを触
   媒層に通して脱臭浄化処理し、その処理ガスを再
   び炉内に循環対流させるように成された塗装用乾
   燥炉において、前記触媒層が白金族系触媒と、銅
   及びセリウムの二種の活性種を複合して成るカツ
   パ−セリウム系触媒とを組み合わせた構成とされ
   ていることを特徴とする塗装用乾燥炉。