TWI613400B - 火葬系統以及火葬方法 - Google Patents

Description

火葬系統以及火葬方法

本發明涉及一種火葬系統以及火葬方法，特別是涉及具有將從火葬爐排出的排放氣體中所包含的有害物質除去用的催化裝置的火葬系統以及火葬方法。

從火葬爐排出的排放氣體不但含有大量的氮氧化物(NOx)，還含有氨、硫化合物、硫化氫等臭氣成分，有時可能還含有二惡英類物質，並且，具有氮氧化物(NOx)的濃度和排放氣體的溫度在短時間內急劇變動這樣的特殊性質。另一方面，近年來不斷增加的都市型火葬設施大多與住宅地域相鄰而建，當然強烈要求對從排氣筒排出的排放氣體中的氮氧化物以及臭氣成分進行高度的排放氣體處理，使得二惡英類物質的排出濃度無論在何種條件下都要在基準值以下。

作為這樣的排放氣體處理裝置的第一先前技術，有專利文獻1(JP特開2001-170452號公報)中記載的排放氣體的處理裝置，參照第9圖進行說明。本公報中第9圖記載的排放氣體的處理裝置具有主燃燒室91、再燃燒室92、在再燃燒室92的下游側將排氣溫度調整為最佳溫度的最佳溫度調整裝置、對導入有氨的排放氣體中的氮氧化物進行還原處理的前級脫硝催化層93、以未反應的氨進行還原處理的後級脫硝催化層94。作為在前級 脫硝催化層93使用的脫硝催化劑，使用將從釩、鎢、鉬中選擇的至少一種金屬氧化物和從鈦、矽、鋯中選擇的至少一種金屬氧化物混合燒制而成的催化劑，作為在後級脫硝催化層94使用的脫硝催化劑，是在構成前級脫硝催化劑93的各氧化物上負載鉑、鈀、銥等貴重金屬和銅、錳、鉻等金屬或者它們的化合物而構成。

而且在後級脫硝催化層94的下游設置有用於將向集塵器96供給的排放氣體的溫度升溫至最佳程度用的空氣預熱器95和將排放氣體向排氣筒(未圖示)排放用的排氣扇97。通過這樣的結構，本公報記載的排放氣體的處理裝置構成為，即使是在排放氣體溫度短時間內急劇變動的來自於火葬爐的排放氣體所特有的條件下，也能夠通過前級脫硝催化層93和後級脫硝催化層94將氮氧化物還原處理，並且除去臭氣成分和二惡英類物質。

另外，作為來自於火葬爐的排放氣體處理裝置的第二先前技術，有專利文獻2(JP特開2002-310410號公報)中記載的排放氣體的處理裝置。本公報記載的排放氣體的處理裝置的目的在於針對含有鹼性物質的排放氣體能夠長時間穩定的運轉。

具體參照第10圖進行說明，第10圖記載的排放氣體的處理裝置具有主燃燒室101、再燃燒室102、在再燃燒室102的下游側設置的氣體冷卻區域103、在進一步的下游側設置的集塵裝置104以及催化層105，在氣體冷卻區域103使排放氣體溫度下降之後，利用袋濾器等集塵裝置104將含有鹼性物質的灰塵除去，通過被設定為規定溫度的催化層105，進行排放氣體的脫硝、脫臭以及二惡英類物質的除去。第10圖記載的排放氣體的處理裝 置，透過在催化劑的前級配置袋濾器或電集塵器、陶瓷過濾器等集塵裝置104，改善了催化層105的耐久性。另外，作為前級催化層1051，使用著與第一先前技術中說明的前級脫硝催化層93相同的脫硝催化劑。

另外，作為後級催化層1052，使用與第一先前技術中說明的後級脫硝催化層94相同的脫硝催化劑，並且使後級催化層1052的形狀為蜂窩形狀，從結構上來說使用灰塵可自由通過的類型，灰塵通過催化層，不會造成壓力損失的增大或者性能下降，能夠進行順暢的作業。

另外，作為排放氣體處理裝置的第三先前技術，有專利文獻3(JP特開昭58-30345號公報)中記載的催化劑的活化方法。本公報記載的催化劑的活化方法的目的在於，在催化劑的性能低下時，在將催化劑填充在裝置內不變的狀態下，效率良好的實現催化劑的活化。

具體參照第11圖進行說明，通常運轉時，從前級的集塵裝置(未圖示)排出的排放氣體113，由內藏蜂窩式催化劑111的脫硝反應裝置112將排放氣體中的氮氧化物分解處理成無害的N2和水。另一方面，在將附著、堆積在蜂窩式催化劑111上的灰塵除去之際，打開閥門114而從氣體導入導管116將蒸汽或者空氣等氣體從吹氣用噴嘴118以一定壓力進行噴射，將灰塵除去。之後，將脫硝反應裝置112的運行停止，將脫硝反應裝置112的安裝有噴嘴的配管向外拔出，將吹氣用噴嘴118替換為水洗用噴嘴，將噴嘴配管插入並固定在催化層氣體入口部之後，關閉閥門114，打開閥門115，經由清洗水導入導管117而導入的清洗水從噴嘴噴出，將積蓄在蜂窩式催化劑111上的灰塵溶出並除去。

先前技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP特開2001-170452號公報； 專利文獻2：JP特開2002-310410號公報； 專利文獻3：JP特開昭58-30345號公報。

專利文獻1記載的第一先前技術中的排放氣體的處理裝置構成為，透過配置於再燃燒室92的下游側的最佳溫度調整裝置將排放氣體的溫度降溫至200℃~550℃，使用前級脫硝催化層93和後級脫硝催化層94對導入有氨的排放氣體的氮氧化物進行還原處理，並且除去臭氣成分和二惡英類物質之後，將通過空氣預熱器95和冷卻空氣而進行了溫度調整的排放氣體送入集塵器96，由集塵器96除去排放氣體中所含有的灰塵。

在上述結構的情況下，由於毒性高的排放氣體被直接導入到前級脫硝催化層93和後級脫硝催化層94中，因此各催化層93、94的耐久性差，所以必須頻繁的進行各催化層93、94的維護保養或更換等，難以進行穩定的火葬。

另外，由於排放氣體中的灰塵的附著性強，因此在催化層附著大量的灰塵，成為堵塞的主要原因，因此欠缺除去灰塵用的對策。所以，排放氣體處理裝置難以長時間穩定運轉。本公報記載的排放氣體處理裝置中，是透過使開口率為65~85%來解決該問題的，但是從火葬爐排出的排放氣體的條件多樣化且變動很大，針對全部的條件，僅通過設定開口率來應對堵塞是困難的。

而且，本公報記載的排放氣體的處理裝置構成為，由於在前級脫硝催化層93的流入側將氮氧化物還原，因此精密控制導入的氨的導入量，並且使得未反應的氨通過後級脫硝催化層94，從而使得氨不會洩露，但是現實中即使實施了這些對策，將氨完全除去而最終不從排氣筒排出氨是困難的。

另外，專利文獻2記載的第二先前技術中的排放氣體的處理裝置，通過在催化層105的前級配置集塵裝置104，來改善催化層105的耐久性和催化層的堵塞，但是在連續運轉之際催化層產生堵塞時並沒有應對，在長時間運轉之際，催化層發生堵塞，必須進行催化裝置的維護保養或更換，存在難以進行穩定的運轉，火葬效率差這樣的問題。

另外，專利文獻3記載的第三先前技術中的催化劑的活化方法，由於蒸汽或者空氣等氣體從吹氣用噴嘴118以一定壓力噴射而將灰塵除去之後，停止脫硝反應裝置112的運行，將吹氣用噴嘴118更換成水洗用噴嘴，從更換後的水洗用噴嘴噴出清洗水，因此必須將吹氣用噴嘴和水洗用噴嘴頻繁更換，存在運轉效率低下這樣的問題。另外，在從噴嘴噴出清洗水之際，必須停止脫硝反應裝置112的運行，在將本公報記載的催化劑的活化方法適用於火葬系統的情況下，不能避免火葬系統運轉效率的低下。

另外，針對構成第11圖中記載的蜂窩式催化劑111的催化組件，需要從噴嘴均勻的噴出高壓氣體或者清洗水，但是在本公報中針對如何對各催化組件均勻的噴出高壓氣體或者清洗水，完全沒有公開。因此，在高壓氣體或者清洗水的噴出壓力小的情況下，存在如下這樣的問題：對應的催化組件產生堵塞，脫硝反應裝置112整體的催化性能低下。

另外，本公報記載的催化劑的活化方法，並沒有監視蜂窩式催化劑111的堵塞狀態的方法。所以在使煤炭或者石油穩定燃燒的鍋爐等的情況下，灰塵在蜂窩式催化劑111上的附著基本上一定，檢測蜂窩式催化劑111的堵塞狀態的必要性低，但是來自於火葬爐的排放氣體中所含有的灰塵的量根據火葬的狀況而大幅變動，因此事先預測催化裝置產生堵塞的時期是困難的，在將本公報記載的催化劑的活化方法適用於火葬系統以及火葬方法中的情況下，催化裝置產生堵塞的可能性高，實現穩定運行的火葬系統以及火葬方法是困難的。

本發明提供一種適合解決上述問題的火葬系統以及火葬方法。

本發明的火葬系統，設置有：將遺體燃燒用的燃燒爐；對來自於所述燃燒爐的排放氣體進行集塵處理的集塵器；在所述集塵器的下游配置且淨化排放氣體的催化裝置；所述催化裝置構成為，具有在排放氣體的上游側配置的上游催化單元組和在所述上游催化單元組的下游側配置的下游催化單元組，所述上游催化單元組以及所述下游催化單元組分別具有：噴射高壓氣體而將附著在所述上游催化單元組上的灰塵類除去的上游灰塵噴霧器；噴射所述高壓氣體而將附著在所述下游催化單元組上的灰塵類除去的下游灰塵噴霧器。

另外，也可以構成為，所述上游灰塵噴霧器以及所述下游灰塵噴霧器分別一邊沿著構成所述上游催化單元組的催化槽的上表面以及構成所述下游催化單元組的催化槽的上表面移動，一邊噴射所述高壓氣體。

另外，也可以構成為，所述上游灰塵噴霧器以及所述下游灰塵噴霧器一邊在設置於所述上游灰塵噴霧器以及所述下游灰塵噴霧器的兩端或者一端的導軌上滑動一邊移動。

而且也可以構成為，所述上游灰塵除去噴霧器以及所述下游灰塵噴霧器的移動開始位置和移動停止位置由移動開始/停止裝置設定，當所述上游灰塵除去噴霧器以及所述下游灰塵噴霧器從所述移動開始位置到達所述移動停止位置時自動停止，之後自動返回到所述移動開始位置。

另外，也可以構成為，所述上游灰塵噴霧器以及所述下游灰塵噴霧器中的至少任意一個在火葬運轉中工作。

另外，也可以構成為，設置壓力感測器，該壓力感測器用於測定所述上游催化單元組中的排放氣體的流入口和流出口的排放氣體的壓力差，在所述壓力差達到規定值以上之際，輸出警報信號。

另外，也可以構成為，設置壓力感測器，該壓力感測器用於測定所述上游催化單元組中的排放氣體的流入口和流出口的排放氣體的壓力差，當所述壓力差達到規定值以上之際，所述上游灰塵噴霧器自動開始工作。

另外，也可以構成為，所述上游催化單元組或者所述下游催化單元組設置有催化單元，所述催化單元相對於所述上游催化單元組或者所述下游催化單元組能夠裝卸，並且所述催化單元排列成格子狀，構成所述催化單元的催化組件的形狀為蜂窩形狀、圓筒形狀、圓柱形狀、管形、板形、帶狀、波紋板形狀、矩形中的任一種，並且成為直流(Straight Flow)結構，所述催化組件的網眼孔徑為7mm~11mm。

另外，也可以構成為，構成所述上游催化單元組的第一催化組件的網眼孔徑與構成所述下游催化單元組的第二催化組件的網眼孔徑相同，或者比構成所述下游催化單元組的第二催化組件的網眼孔徑大。

另外，也可以構成為，所述上游催化單元組或者所述下游催化單元組設置有催化單元，所述催化單元相對於所述上游催化單元組或者所述下游催化單元組能夠裝卸，並且所述催化單元排列成格子狀，一部分的所述催化單元作為評價所述上游催化單元組或者所述下游催化單元組的催化性能的採樣催化單元而構成。

另外，也可以構成為，所述採樣催化單元被配置在所述上游催化單元組或者所述下游催化單元組的中央部。

另外，也可以構成為，覆蓋所述催化單元以及所述採樣催化單元的格子狀的格子件設置在所述上游催化單元組或者所述下游催化單元組，與所述採樣催化單元對應的所述格子件能夠開閉。

另外，也可以構成為，在所述催化裝置與排放氣體接觸的材料包含有將氧化鈦釩或者將從鈦、矽、鋯中選擇的至少一種金屬氧化物和從釩、鎢、鉬中選擇的至少一種金屬氧化物混合燒制而成的催化劑中的任一種。

本發明的火葬方法使用火葬系統，該火葬系統設置有：將遺體燃燒用的燃燒爐；對來自於所述燃燒爐的排放氣體進行集塵處理的集塵器；在所述集塵器的下游配置且淨化排放氣體的催化裝置；該火葬方法具有：第一步驟，在配置於排放氣體的上游側的上游催化單元組至少進行脫硝、脫臭、二惡英類物質的分解中的任一種的排放氣體處理；第二步驟， 在配置於所述上游催化單元組的下游側的下游催化單元組進行在所述第一步驟中處理過的排放氣體處理；第三步驟，噴射高壓氣體而將附著在所述上游催化單元組上的灰塵類除去；第四步驟，噴射所述高壓氣體而將附著在所述下游催化單元組上的灰塵類除去。

另外，也可以構成為，所述第三步驟以及所述第四步驟是一邊使高壓噴射裝置沿著構成所述上游催化單元組的催化槽的上表面以及構成所述下游催化單元組的催化槽的上表面分別移動，一邊從所述高壓噴射裝置噴射所述高壓氣體。

另外，也可以構成為，所述第三步驟以及所述第四步驟中的至少一個步驟在火葬運轉中執行。

另外，也可以構成為，測定所述上游催化單元組中的排放氣體的流入口和流出口的排放氣體的壓力差，當所述壓力差達到規定值以上之際，輸出警報信號。

另外，也可以構成為，測定所述上游催化單元組中的排放氣體的流入口和流出口的排放氣體的壓力差，當所述壓力差達到規定值以上之際，所述第三步驟或者所述第四步驟自動開始工作。

本發明的火葬系統以及火葬方法，利用集塵器將從再燃爐排出的排放氣體的灰塵以及灰塵中所附著的二惡英類物質等有害物質除去，使用催化裝置將來自於集塵器的排放氣體中極少殘留的二惡英類物質或臭氣成分分解而無害化，因此排放氣體中所含有的灰塵、二惡英類物質或者臭氣成分比規定值以下充分低，能夠經由排氣筒向大氣中排出。

另外，本發明的火葬系統以及火葬方法，由於在催化裝置之前設置集塵器，因此利用集塵器將來自於再燃爐的排放氣體中所含有的大部分的灰塵除去，由於灰塵幾乎沒有或者灰塵顆粒非常小的排放氣體流入到催化裝置中，因此難以產生催化裝置的堵塞，另外由於通過集塵器而將含有很多鹼性物質的灰塵幾乎全都除去的排放氣體被導入到催化裝置中，因此具有催化裝置的耐久性提高這樣的優良的特徵。

而且裝載在本發明的火葬系統中的催化裝置，由於作為催化劑而使用著氧化鈦釩，因此能夠將二惡英類物質分解為CO₂、H₂O、HCl，排放氣體幾乎無毒化。為此不要二次處理，能夠實現催化裝置的小型化和處理費用的降低。

另外，裝載在本發明的火葬系統中的催化裝置具有如下特徵，即具有蜂窩結構，另外，催化組件的流入側、流出側都是開口的直流方式，而且由於催化組件的網眼孔徑大，因此催化組件的堵塞難以產生。

另外，裝載在本發明的火葬系統中的催化裝置具有將附著在催化組件上的灰塵等除去的灰塵除去裝置，通過定期或者不定期的驅動灰塵除去裝置，從而不用將構成灰塵除去裝置的催化單元卸下，能夠自動進行催化裝置的清潔工作。

另外，通過將催化單元排列成格子狀的催化單元組多個串聯配置，在上游側的催化單元組的流入側、以及該催化單元組的下游側與接續於該催化單元組的催化單元組的上游側之間也分別設置灰塵除去裝置，從而即使是催化組件的流路的長度長的情況下，由於流過構成下游側的催化單元組的催化組件的高壓氣體的流速非常快，因此能夠將附著在催化組 件上的灰塵等充分除去。

另外，裝載在本發明的火葬系統中的催化裝置，透過一邊使灰塵除去噴霧器移動，一邊從在灰塵除去噴霧器上設置的多個噴嘴對各催化組件噴出高壓氣體，從而能夠將附著在催化組件上的灰塵等均勻的除去。

而且設置有壓力感測器，該壓力感測器用於測定流過催化組件的氣體的流入口和流出口的壓力差，能夠總是監視構成催化裝置的催化組件的堵塞狀態，在壓力差變為規定值以上的情況下，判斷催化組件發生了堵塞，能夠輸出警報信號。而且，也可以構成為，在壓力差變為規定值以上的情況下，驅動灰塵除去裝置，將附著在催化組件上的灰塵等除去。由此，由於催化裝置不會發生堵塞，因此能夠進行穩定的火葬運轉。

另外，由多個催化組件構成的催化單元相對於催化單元組可裝卸，催化性能惡化了的催化單元，能夠以催化單元為單位來進行維護保養或更換新品的催化單元。由此，由於不需要將整個催化單元組更新，因此經濟性好。

另外，催化單元組是將催化單元排列成格子狀而構成的，而將一部分催化單元作為採樣催化單元，通過對該採樣催化單元進行評價，從而能夠評價催化單元整體的催化性能。換而言之，不對全部的催化單元進行評價，通過對採樣催化單元進行評價，能夠推定催化單元整體的灰塵附著狀況和催化性能惡化的狀態，能夠進行催化裝置的早期的維護保養或催化單元的更換等，能夠進行穩定的火葬運轉。

如上述說明的那樣，本發明的火葬系統中裝載的催化裝置，與以往的催化裝置相比實現了大幅的小型化，作為相比較而言占地面積狹 小的未來型的都市型火葬系統特別優秀。

11‧‧‧主燃爐

12‧‧‧主燃燃燒器

13‧‧‧再燃爐

14‧‧‧前室

15‧‧‧自動收棺裝置

16‧‧‧告別台

17‧‧‧棺材

18A‧‧‧共通煙道

18B‧‧‧排氣通道

18C‧‧‧排放氣體輔助冷卻裝置兼緊急排氣通道

19‧‧‧發電系統

110‧‧‧熱風回收熱交換器

111‧‧‧吸氣口

112‧‧‧集塵器

113‧‧‧催化裝置

114‧‧‧排風機

115‧‧‧排氣筒

116‧‧‧熱風回收路徑

21A、21B、21C‧‧‧通道

22‧‧‧上層催化單元組

22’‧‧‧下層催化單元組

221、221’‧‧‧催化槽

222、222’‧‧‧灰塵除去噴霧器

23、23’‧‧‧灰塵除去噴霧器用驅動電機

24、24’‧‧‧限位元開關

25、25’‧‧‧閥門

31‧‧‧催化單元

32‧‧‧採樣催化單元

41‧‧‧催化組件

51‧‧‧採樣催化盒

52‧‧‧固定盒

61‧‧‧上部格子件

62‧‧‧下部格子件

70‧‧‧灰塵除去裝置

71‧‧‧灰塵除去噴霧器支撐部

72‧‧‧導軌

73‧‧‧台架

74、74A、74B‧‧‧灰塵除去噴霧器用驅動裝置

75‧‧‧框架

91、101‧‧‧主燃燒室

92、102‧‧‧再燃燒室

93‧‧‧前級脫硝催化層

94‧‧‧後級脫硝催化層

95‧‧‧空氣預熱器

96‧‧‧集塵器

97‧‧‧排氣扇

103‧‧‧氣體冷卻區域

104‧‧‧集塵裝置

105‧‧‧催化層

1051‧‧‧前級催化層

1052‧‧‧後級催化層

111‧‧‧蜂窩式催化劑

112‧‧‧脫硝反應裝置

113‧‧‧排放氣體

114、115‧‧‧閥門

116‧‧‧氣體導入導管

117‧‧‧清洗水導入導管

118‧‧‧吹氣用噴嘴

第1圖是本發明的實施方式的火葬系統的結構圖。

第2圖是示出本發明的實施方式的催化裝置的基本結構的示意圖。

第3圖是本發明的實施方式的催化槽的俯視圖。

第4圖的(a)是一個催化單元的立體圖，第4圖的(b)是第4圖的(a)中的A所示的局部放大圖。

第5圖是本發明的實施方式的採樣催化單元的立體圖。

第6圖是本發明的實施方式的催化槽的側視圖。

第7圖是本實施方式的灰塵除去裝置的俯視圖。

第8圖是本實施方式的灰塵除去裝置的側視圖。

第9圖是第一先前技術的排放氣體的處理裝置的結構圖。

第10圖是第二先前技術的排放氣體的處理裝置的結構圖。

第11圖是說明第三先前技術的催化劑的活化方法的結構圖。

接著，參照附圖，針對本發明的實施方式進行詳細說明。

(整體結構)

第1圖是本發明的實施方式的火葬系統的結構圖，具有：安放棺材17的告別台16；使用主燃燃燒器12進行遺體、陪葬品、棺材等的燃燒的主燃爐11；使來自主燃爐11的排放氣體完全燃燒用的再燃爐13；能夠將棺材17自動收入到主燃爐12中的自動收棺裝置15。

另外，來自於主燃爐11的排放氣體通過與再燃爐13連通的共通煙道18A以及排氣通道18B而被導入到發電系統19。被導入到發電系統19的排放氣體與冷媒進行熱交換來傳遞熱能，進一步流入到熱風回收熱交換器110。所流入的排放氣體與空氣進行熱交換，變熱的熱風通過熱風回收路徑116而被導入到主燃爐11。

從熱風回收熱交換器110流出的排放氣體，由於排放氣體的溫度下降，與從吸氣口111進入的外氣一起流入集塵器112，在此將排放氣體中所含有的灰塵等除去。接著從集塵器112流出的排放氣體被送到催化裝置113中，在此將排放氣體中所含有的氮氧化物、臭氣成分、多氯二苯二惡英和多氯二苯呋喃等二惡英類物質除去。從催化裝置113排出的排出氣體被排風機114吸引而經由排氣筒115排出到大氣中。

這樣本發明的火葬系統以及火葬方法，將在主燃爐11產生的大量的氮氧化物、臭氣成分、灰塵以及二惡英類物質等有害物質除去，再生成清潔的空氣並還原到大氣中，並且實現了作為都市型火葬系統的重要課題的無公害的火葬系統以及火葬方法。

(催化裝置的基本結構)

接著參照第2圖，針對本發明的催化裝置的基本結構進行說明。本發明的催化裝置113具有：將來自於圖1所記載的集塵器112的排放氣體經由通道21A而導入的上層催化單元組22；與上層催化單元組22串聯構成的下層催化單元組22’；將構成上層催化單元組22的催化槽221上附著的灰塵或者微粒等除去用的灰塵除去噴霧器222；設置在灰塵除去噴霧器222上且噴出高壓氣體的多個噴嘴(未圖示)；移動灰塵除去噴霧器222用的灰塵 除去噴霧器用驅動電機23；設定灰塵除去噴霧器用驅動電機23的驅動範圍，即灰塵除去噴霧器222的移動範圍的限位元開關24；控制向噴嘴供給高壓空氣等高壓氣體的閥門25。

另外，針對在催化裝置113的下游側配置的下層催化單元組22’，也同樣設置有催化槽221’、灰塵除去噴霧器222’、灰塵除去噴霧器用驅動電機23’、限位元開關24’、閥門25’。另外，構成上層催化單元組22的催化槽221和構成下層催化單元組22’的催化槽221’的結構可以相同，也可以不同。即，本實施方式的催化裝置113構成為，採用上層催化單元組22和與之串聯配置的下層催化單元組22’這樣的雙層級方式，在上層催化單元組22未清除乾淨的有害氣體等在下層催化單元組22’除去。因此使得構成催化槽221’的催化組件的網眼孔徑比構成催化槽221的催化組件的網眼孔徑小，也可以使得單位面積上的催化組件的數量以及排放氣體所接觸的催化劑的表面積大。

在第2圖中，從下層催化單元組22’排出的排放氣體通過通道21C，經由排風機114而從圖1所記載的排氣筒115排出。另外設置有在緊急時刻將來自於集塵器112的排放氣體直接向通道21C排出用的緊急用通道21B。另外在上述中，本實施方式的催化裝置113，作為上層催化單元組22和下層催化單元組22’這兩層級方式進行了說明，但是也可以是3層級以上的多層級結構。這時，在第三層級之後的各層級的催化單元組之間設置灰塵除去噴霧器也可以，不設置灰塵除去噴霧器也可以，要考慮維護保養的頻率等來確定灰塵除去噴霧器的設置規格。

(通常運轉時的催化裝置的基本動作)

接著針對第2圖的催化裝置113的通常運轉時的基本動作進行說明。當來自於圖1所記載的集塵器112的排放氣體被導入到上層催化單元組22時，由在構成催化槽221的多個催化組件上形成的氧化催化層進行排放氣體的脫硝、脫臭以及/或者二惡英類物質的分解。在此，通過使二惡英類物質在氧化催化層進行反應，從而將二惡英類物質分解為無害的二氧化碳(CO₂)和水。即，通過下述反應而使二惡英類物質無害化。

二惡英類物質→CO₂+H₂O+HCl

雖然在上述反應中也同時生成氯化氫(HCl)，但是由於被導入到催化裝置113中的排放氣體中的二惡英類物質的濃度非常低，因此生成的氯化氫的量低至對環境完全沒有影響程度的濃度而排出。

接著來自於上層催化單元組22的排放氣體被導入到構成下層催化單元組22’的催化槽221’，與上述說明相同，由氧化催化層進行排放氣體的脫硝、脫臭以及/或者二惡英類物質的分解。上層催化單元組22和下層催化單元組22’由容器密封，來自於上層催化單元組22的排放氣體不會洩露到外部，而被導入到構成下層催化單元組22’的催化槽221’中。

(灰塵除去動作時的催化裝置的基本動作)

接著針對第2圖的催化裝置113的灰塵除去動作時的基本動作進行說明。在一天的火葬作業結束，來自於主燃爐11和再燃爐13的排放氣體停止之後，打開閥門25，通過灰塵除去噴霧器222而將高壓空氣等高壓氣體從多個噴嘴向構成催化槽221的催化組件的上表面噴出。噴出的高壓氣體高速通過催化組件內部，這時進行動作而將在催化組件表面附著的灰塵或微粒除去。

另一方面，作為一個例子，在灰塵除去噴霧器222上配置在直線上的多個噴嘴，被灰塵除去噴霧器用驅動電機23驅動而移動，一邊對催化槽221的上表面整體進行掃描，一邊對構成催化槽221的全部的催化組件均勻的噴出高壓氣體。因此，能夠針對全部的催化組件將所附著的灰塵等均等的除去。灰塵除去噴霧器222的移動開始位置和移動停止位置由限位元開關24設定，直線上的多個噴嘴一邊噴出高壓氣體一邊從移動開始位置附近起到達移動停止位置附近時，限位元開關24工作，直線上的多個噴嘴在移動停止位置附近停止。之後，當灰塵除去噴霧器222從移動停止位置起返回到移動開始位置時，限位元開關24工作，灰塵除去噴霧器222在移動開始位置停止。該動作反復一次或者多次，直到針對全部的催化組件將所附著的灰塵等除去為止。當灰塵除去作業結束時，關閉閥門25，停止向上層催化單元組22供給高壓氣體。在上述中，針對上層催化單元組22進行了說明，但是針對下層催化單元組22’也是相同的。即，上層催化單元組22和下層催化單元組22’並列獨立動作。

另外，本實施方式的催化裝置113，設置有針對流過催化組件的氣體的流入口和流出口的壓力差進行測定用的壓力感測器，能夠總是監視構成催化裝置113的催化組件的堵塞狀態。在壓力差變為規定值以上的情況下，判斷催化組件發生堵塞，能夠作為警報信號而有效利用，但也可以構成為，在壓力差變為規定值以上的情況下，使灰塵除去噴霧器222、222’自動驅動，自動除去在催化組件上附著的灰塵等。由此，催化裝置113不會發生堵塞，因此能夠進行穩定的火葬運轉。

另外，在上述中針對在一天的火葬作業結束，來自於主燃爐 11和再燃爐13的排放氣體停止之後，驅動灰塵除去噴霧器222、222’的情況進行了說明，但是也可以構成為在火葬中驅動灰塵除去噴霧器222、222’。在這種情況下，也可以是來自於噴嘴的高壓氣體的噴射向著催化組件的上表面、噴嘴以及灰塵除去噴霧器222、222’的周邊進行，使得噴嘴以及灰塵除去噴霧器222、222’上不會附著灰塵。

另外，本實施方式的催化裝置113，如上所述，具有如下兩種結構，即催化單元組串聯而成為多層級結構，在第一層級的催化單元組(上層催化單元組)22和第二層級的催化單元組(下層催化單元組)22’之間設置灰塵除去噴霧器222’，在第三層級以上的各層級的催化單元組之間設置灰塵除去噴霧器，或者不設置灰塵除去噴霧器。透過這樣的特徵而具有如下特點：即使是在催化組件的流路的長度長的情況下，或者是在催化組的層級數多的情況下，由於流過構成下游側的催化單元組的催化組件的高壓氣體的流速快，因此也能夠將附著在催化組件上的灰塵等充分除去。

(催化槽的結構)

接著參照第3圖~第6圖，針對本實施方式的催化槽221、221’的結構進行說明。第3圖是催化槽221、221’的俯視圖，本實施方式的催化槽221、221’構成為，使催化單元31在水準方向以及垂直方向上反復而無間隙的排列成格子狀。另外，將一部分的催化單元31作為採樣催化單元32，透過對該採樣催化單元32進行評價，能夠對催化槽221、221’的催化性能進行評價。換而言之，並不對所有的催化單元31進行評價，透過對採樣催化單元32進行評價，就能夠推斷催化單元整體的灰塵附著狀況和催化性能惡化的狀態，能夠進行催化裝置的早期的維護保養和催化單元31 的更換等，能夠進行穩定的火葬運轉。

在第3圖中，採樣催化單元32配置在催化槽221的幾乎中央部，接著針對其理由進行說明。當來自於圖1所記載的集塵器112的排放氣體被導入到上層催化單元組22中時，排放氣體沿著垂直方向流入第4圖所示的催化組件41的上部端面，但是可知這時的排放氣體的流速在全部的催化組件並不相同，在中央部流速最快。由於在催化組件41上附著、堆積的灰塵等的量隨著排放氣體的流速變大而增加，因此若在催化槽221(221’)的中央部配置採樣催化單元32，並對該採樣催化單元32的灰塵附著狀況和催化性能惡化的狀態進行評價，則成為對催化單元31之中灰塵等附著、堆積最多的催化單元31進行評價。即，能夠判斷其它的催化單元31上附著、堆積的灰塵等的量比在中央部配置的採樣催化單元32上附著、堆積的灰塵等的量少。由此，以在催化槽221(221’)的幾乎中央部配置的採樣催化單元32的附著、堆積量為基礎來計算催化槽221(221’)整體上的灰塵等附著、堆積的最大值，並參照該計算結果進行維護保養或催化單元31的更換，從而能夠防止全部的催化單元31的堵塞。另外，在上述中，僅針對催化單元31和採樣催化單元32上附著、堆積的灰塵等的量的關係進行了說明，但是即使是在評價催化性能惡化的狀態的情況下，催化單元31與採樣催化單元32的關係也是相同的。

接著參照第4圖，針對催化組件41進行說明。第4圖的(a)是一個催化單元31的立體圖，第4圖的(b)是第4圖的(a)中的A所示部分的放大圖。催化組件41的形狀並不特別限定，但可以從圓筒形狀、圓柱形狀、管形、板形、帶狀、波紋板形狀、矩形、蜂窩形狀等中選擇，而蜂窩 形狀的催化組件由於接觸面積大且灰塵的堵塞少而優選。另外，本實施方式的催化組件41由於是排放氣體直接通過催化組件41的類型，即所謂的直流結構，因此具有灰塵在催化劑表面上難以附著、堆積這樣的特徵。

另外，催化組件41的特徵是，為防止堵塞而將催化組件的開口部的大小，即網眼孔徑設定得大。具體而言使網眼孔徑為7mm~11mm，另一方面使催化組件的長度較長，為800mm~1200mm，將每一根催化組件41的催化劑表面積設定得較大。另外，全部的催化單元31構成為，獨立於催化槽221、221’並且相對於催化槽221、221’能夠裝卸。

作為催化組件41的材料優選為氧化鈦釩，使用該材料即使是在160~300℃的低溫範圍內也能夠分解排放氣體中的二惡英類物質等有害物質。本實施方式中，使催化裝置113的入口溫度為160~200℃，來自於集塵器112的排放氣體溫度並不升溫，來自於集塵器112的排放氣體原樣不變的流入到催化裝置113中而將排放氣體中的有害物質分解、除去。作為催化組件41的材料，除了氧化鈦釩之外，也可以使用將從釩、鎢、鉬中選擇的至少1種金屬氧化物與從鈦、矽、鋯中選擇的至少1種金屬氧化物混合燒制而成的催化劑，而且也可以使用在上述燒制物上負載鉑、鈀、銠、釕、銥中的至少一種而成的化合物。另外，也可以使用在上述化合物上進一步負載銅、鐵、錳、鉻、鈷、鈰、鎳中的至少一個而成的化合物。使用這些催化材料，將二惡英類物質等有害物質分解為二氧化碳和水等而無害化，不需要特別的二次處理。

接著參照第5圖，針對採樣催化單元32進行說明。採樣催化單元32的結構與第4圖所示的催化單元31基本相同，是在採樣催化盒51中將 催化組件41無間隙的配置成格子狀。另外，採樣催化盒51的外表面與在催化槽221、221’上固定的固定盒52的內表面相接，通過將把手53向上方拉拽，從而使採樣催化盒51的外表面相對於固定盒52的內表面進行滑動，能夠將採樣催化盒51取出來。另外，上面說明了採樣催化單元32的結構與催化單元31相同，但是也可以構成為，使得採樣催化單元32的網眼孔徑比催化單元31的網眼孔徑小，以使得排放氣體中的灰塵更加容易的附著、堆積。

接著參照第6圖，繼續針對催化槽221進行說明。第6圖是催化槽221的側視圖，61表示上部格子件，62表示下部格子件。上部格子件61和下部格子件62是格子狀的構件，分別固定在側板的上部以及下部。在將催化單元31從催化槽221(221’)取出之際，將固定上部格子件的螺帽(未圖示)卸下，將上部格子件61整體卸下後，將各個催化單元31向上方拉出。另一方面，想方設法使得在將採樣催化盒51從催化槽221(221’)取出之際，不用將上部格子件61整體卸下，能夠更簡單的將採樣催化盒51從催化槽221(221’)取出。即，上部格子件61的與採樣催化單元32對應的部位特別構成為能夠開閉，通過一次觸碰而將相對於採樣催化單元32設置的能夠開閉的格子件(未圖示)打開，能夠將採樣催化盒51容易的取出。

(灰塵除去裝置的結構和動作)

接著參照第7圖以及第8圖，針對本實施方式的灰塵除去裝置70的結構和動作進行說明。第7圖是本實施方式的灰塵除去裝置70的俯視圖，第8圖是該裝置70的側視圖。在第7圖中，來自於集塵器112的排放氣體垂直於紙面向下而流入到在框架75的內部設置的催化槽221、221’(未圖示)中。在此，222是灰塵除去噴霧器，其一邊在兩端部相對於導軌72而沿 著X方向滑動，一邊從多個噴嘴噴出高壓空氣等高壓氣體，71是灰塵除去噴霧器支撐部，其經由所連通的內部空間而向灰塵除去噴霧器222供給高壓氣體，並且將灰塵除去噴霧器222彼此之間保持著。

另外，74是灰塵除去噴霧器用驅動裝置，其裝載在台架73上，將灰塵除去噴霧器222以及灰塵除去噴霧器支撐部71沿著X方向驅動，將第2圖中說明的灰塵除去噴霧器用驅動電機23作為驅動源。如第8圖所示，灰塵除去噴霧器用驅動裝置74具有：對構成上層催化單元組22的灰塵除去噴霧器222以及灰塵除去噴霧器支撐部71進行驅動的灰塵除去噴霧器用驅動裝置74A；對構成下層催化單元組(22’：未圖示)的灰塵除去噴霧器(222’：未圖示)以及灰塵除去噴霧器支撐部(71’：未圖示)進行驅動的灰塵除去噴霧器用驅動裝置74B，而在催化盒為三層級以上的情況下，也可以構成為進一步增加灰塵除去噴霧器用驅動裝置74C、74D……。

接著針對灰塵除去裝置70的動作進行說明。在一天的火葬作業結束，來自於第1圖所記載的主燃爐11和再燃爐13的排放氣體停止之後，透過作業人員操作灰塵除去裝置70的驅動開始按鈕(未圖示)，第2圖所示的閥門25打開，從灰塵除去噴霧器222將高壓空氣等高壓氣體從設置於灰塵除去噴霧器222的多個噴嘴向著構成催化槽221的催化組件的上表面而朝向下方方向噴出。與此同時，灰塵除去噴霧器用驅動裝置74開始驅動，灰塵除去噴霧器222以及灰塵除去噴霧器支撐部71從跟前的移動開始位置向著深處方向移動。灰塵除去噴霧器222以及灰塵除去噴霧器支撐部71行進至由限位元開關24、24’設定的移動停止位置時自動停止，其後自動的一邊從灰塵除去噴霧器222噴出高壓氣體一邊向著跟前方向返回，在由限位元開關 24、24’設定的移動開始位置自動停止。

如以上說明那樣，在本實施方式的灰塵除去裝置70中，由於在灰塵除去噴霧器222上而配置在直線上的多個噴嘴，一邊對催化槽221(221’)的上表面整體進行掃描，一邊對構成催化槽221的全部的催化組件均勻的噴出高壓氣體，因此能夠針對全部的催化組件將所附著的灰塵、微粒等全部且均勻的除去。

當設定在本實施方式的灰塵除去噴霧器222上設置的噴嘴的數量為N，流入灰塵除去噴霧器222的高壓氣體的壓力為P時，從噴嘴噴出的高壓氣體的壓力大體上與P/N成比例，在假設不設置灰塵除去噴霧器222的驅動機構，從呈網狀的N×M(M為沿著X方向配置的灰塵除去噴霧器222的數量)個噴嘴噴出高壓氣體的方式的情況下，來自於噴嘴的噴出壓力低至本實施方式的噴出壓力的1/M。另外，在使來自於噴嘴的噴出壓力與來自於在本實施方式的灰塵除去噴霧器222上設置的噴嘴的噴出壓力相同的情況下，必須使供給到灰塵除去噴霧器222的高壓氣體的壓力為M倍，不僅使灰塵除去裝置大型化，穩定的維持高壓也是困難的。另一方面，本實施方式的灰塵除去噴霧器222，使灰塵除去噴霧器222自身移動，一邊對催化槽221(221’)的上表面整體徹底的進行掃描，一邊對構成催化槽221(221’)的全部的催化組件均勻的噴出高壓氣體，通過此方法，克服了上述的問題。

雖然本創作以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作。在不脫離本創作之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本創作之專利保護範圍。關於本創作所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

114‧‧‧排風機

21A、21B、21C‧‧‧通道

22‧‧‧上層催化單元組

22’‧‧‧下層催化單元組

221、221’‧‧‧催化槽

222、222’‧‧‧灰塵除去噴霧器

23、23’‧‧‧灰塵除去噴霧器用驅動電機

24、24’‧‧‧限位元開關

25、25’‧‧‧閥門

Claims (20)

1. 一種火葬系統，包括：將遺體燃燒用的一燃燒爐；對來自於該燃燒爐的排放氣體進行集塵處理的一集塵器；以及在該集塵器的下游配置且淨化排放氣體的一催化裝置；該催化裝置包括：在排放氣體的上游側配置的一上游催化單元組；以及在該上游催化單元組的下游側配置的一下游催化單元組；該上游催化單元組以及該下游催化單元組分別具有：噴射高壓氣體而將附著在該上游催化單元組上的灰塵類除去的一上游灰塵噴霧器；以及噴射該高壓氣體而將附著在該下游催化單元組上的灰塵類除去的一下游灰塵噴霧器；其中該上游催化單元組或者該下游催化單元組設置有催化單元，該催化單元相對於該上游催化單元組或者該下游催化單元組能夠裝卸。
2. 如請求項1所述的火葬系統，其中該上游灰塵噴霧器以及該下游灰塵噴霧器分別一邊沿著構成該上游催化單元組的催化槽的上表面以及構成該下游催化單元組的催化槽的上表面移動，一邊噴射該高壓氣體。
3. 如請求項2所述的火葬系統，其中該上游灰塵噴霧器以及該下游灰塵噴霧器一邊在設置於該上游灰塵噴霧器以及該下游灰塵噴霧器的兩端或者一端的導軌上滑動一邊移動。
4. 如請求項2~3所述的火葬系統，其中該上游灰塵除去噴霧器以及該下游灰塵噴霧器的移動開始位置和移動停止位置由移動開始/停止裝置設定，當該上游灰塵除去噴霧器以及該下游灰塵噴霧器從該移動開始位置 到達該移動停止位置時自動停止，之後自動返回到該移動開始位置。
5. 如請求項1或2所述的火葬系統，其中該上游灰塵噴霧器以及該下游灰塵噴霧器中的至少任意一個在火葬運轉中工作。
6. 如請求項1或2所述的火葬系統，其中設置壓力感測器，該壓力感測器用於測定該上游催化單元組中的排放氣體的流入口和流出口的排放氣體的壓力差，在該壓力差達到規定值以上之際，輸出警報信號。
7. 如請求項1或2所述的火葬系統，其中設置壓力感測器，該壓力感測器用於測定該上游催化單元組中的排放氣體的流入口和流出口的排放氣體的壓力差，當該壓力差達到規定值以上之際，該上游灰塵噴霧器自動開始工作。
8. 如請求項1或2所述的火葬系統，其中該催化單元排列成格子狀，構成該催化單元的催化組件的形狀為蜂窩形狀、圓筒形狀、圓柱形狀、管形、板形、帶狀、波紋板形狀、矩形中的任一種，並且成為直流結構，該催化組件的網眼孔徑為7mm~11mm，該催化組件的長度為800mm~1200mm。
9. 如請求項1或2所述的火葬系統，其中構成該上游催化單元組的一第一催化組件的網眼孔徑與構成該下游催化單元組的一第二催化組件的網眼孔徑相同，或者比構成該下游催化單元組的一第二催化組件的網眼孔徑大。
10. 如請求項1所述的火葬系統，其中該上游催化單元組或者該下游催化單元組設置有一催化單元，該催化單元相對於該上游催化單元組或者該下游催化單元組能夠裝卸，並且該催化單元排列成格子狀，一部分的該催化單元作為評價該上游催化單元組或者該下游催化單元組的催化性能的採樣催化單元而構成。
11. 如請求項10所述的火葬系統，其中該採樣催化單元被配置在該上游催化單元組或者該下游催化單元組的中央部。
12. 如請求項10或11所述的火葬系統，其中覆蓋該催化單元以及該採樣催化單元的格子狀的格子件設置在該上游催化單元組或者該下游催化單元組，與該採樣催化單元對應的該格子件構成為能夠開閉。
13. 如請求項1或2所述的火葬系統，其中在該催化裝置與排放氣體接觸的材料包含有氧化鈦釩或者將從鈦、矽、鋯中選擇的至少一種金屬氧化物和從釩、鎢、鉬中選擇的至少一種金屬氧化物混合燒制而成的催化劑中的任一種。
14. 如請求項1所述的火葬系統，其中具有在緊急時刻將來自於集塵器的排放氣體直接向該下游催化單元組的下游側排出用的緊急用通道。
15. 如請求項10所述的火葬系統，其中該採樣催化單元的網眼孔徑比該催化單元的網眼孔徑小。
16. 一種火葬方法，使用火葬系統，該火葬系統設置有：將遺體燃燒用的一燃燒爐；對來自於該燃燒爐的排放氣體進行集塵處理的一集塵器；以及在該集塵器的下游配置且淨化排放氣體的一催化裝置；該火葬方法包括：第一步驟，在配置於排放氣體的上游側的上游催化單元組至少進行脫硝、脫臭、二惡英類物質的分解中的任一種的排放氣體處理；第二步驟，在配置於該上游催化單元組的下游側的下游催化單元組進行在該第一步驟中處理過的排放氣體處理；第三步驟，噴射高壓氣體而將附著在該上游催化單元組上的灰塵類除去；以及 第四步驟，噴射所述高壓氣體而將附著在該下游催化單元組上的灰塵類除去；其中該上游催化單元組或者該下游催化單元組設置有催化單元，該催化單元相對於該上游催化單元組或者該下游催化單元組能夠裝卸。
17. 如請求項16所述的火葬方法，其中該第三步驟以及該第四步驟，是一邊使高壓噴射裝置沿著構成該上游催化單元組的催化槽的上表面以及構成該下游催化單元組的催化槽的上表面分別移動，一邊從該高壓噴射裝置噴射該高壓氣體。
18. 如請求項16或17所述的火葬方法，其中該第三步驟以及該第四步驟中的至少一個步驟在火葬運轉中執行。
19. 如請求項16或17所述的火葬方法，其中測定該上游催化單元組中的排放氣體的流入口和流出口的排放氣體的壓力差，當該壓力差達到規定值以上之際，輸出警報信號。
20. 如請求項16或17所述的火葬方法，其中測定該上游催化單元組中的排放氣體的流入口和流出口的排放氣體的壓力差，當該壓力差達到規定值以上之際，該第三步驟或者所述第四步驟自動開始工作。