JP2000334267A

JP2000334267A - 蓄熱型排ガス処理装置

Info

Publication number: JP2000334267A
Application number: JP11144818A
Authority: JP
Inventors: Mikio Murachi; 知幹夫村; Akihiro Nomura; 村明弘野
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 1999-05-25
Filing date: 1999-05-25
Publication date: 2000-12-05
Anticipated expiration: 2019-05-25
Also published as: JP3913934B2

Abstract

(57)【要約】【課題】大量に導入される低温排ガスに含まれるＶＯＣ
及びＮＯｘを、確実に熱効率よく浄化処理すると共に、
そのランニングコストを低減する。【解決手段】排ガス処理室(3) に、これと連通する蓄熱
式熱交換器(5) の蓄熱室(4) に面してＮＯｘ吸蔵還元型
触媒からなる触媒層(6) を形成した。蓄熱室(4)を、排
ガス処理室(3) に導入する未処理排ガスを通過させる給
気領域(4in) と、排ガス処理室(3) から排出される処理
済排ガスを通過させる排気領域(4out)と、未処理排ガス
及び処理済排ガスの流通を遮断して還元ガスを供給する
排ガス遮断領域(4s)に区分し、これら各領域(4in, 4ou
t，4s) を順次切り換えながら、排ガスを連続的に導入
して排ガス処理室(3) の触媒層(6) でＶＯＣ及びＮＯｘ
を浄化処理するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装用乾燥炉、そ
の他の産業用プラント等から排出される排ガスに含まれ
る揮発性有機化合物（以下「ＶＯＣ」という）や窒素酸
化物（以下「ＮＯｘ」という）を浄化すると共に、その
処理済排ガスの熱を回収して再利用する蓄熱型排ガス処
理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、産業用プラントから排出される
排ガスに含まれるＶＯＣ及びＮＯｘを除去する従来の排
ガス処理装置を示す説明図である。この排ガス処理装置
５０は、排ガス処理室５１内に排ガスの流通方向に沿っ
て、バーナ５２，還元ガス噴射ノズル５３，酸化バナジ
ウム（Ｖ₂Ｏ₅）やチタニア（ＴｉＯ₂）などの触媒層
５４がこの順で配されると共に、当該排ガス処理室５１
に排ガス導入ダクト５５を介して送給される低温の未処
理排ガスと、排ガス処理室５１から排ガス排出ダクト５
６を介して排出される高温の処理済排ガスとの間で熱交
換を行う隔板式熱交換器５７を備えている。

【０００３】排ガス導入ダクト５５を介して供給される
未処理排ガスは、熱交換器５７で予熱された後、排ガス
処理室５１内でバーナ５２により所定の触媒反応温度
（３００〜３５０℃）まで加熱されて触媒層５４に導入
されると、その排ガス中のＶＯＣが燃焼される。これと
同時に、還元ガス噴射ノズル５３からアンモニアガス
（ＮＨ₃）を供給すると、排ガス中に含まれるＮＯｘが
触媒存在下で窒素（Ｎ₂）と水（Ｈ₂Ｏ）に分解され
る。このようにして、触媒存在下でＶＯＣを燃焼させる
と共に、アンモニア（ＮＨ ₃）を供給してＮＯｘを分解
して無害化している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の排ガス処理装置５０は熱効率が５０％程度と低いため
バーナ５２に供給される燃料費が嵩むだけでなく、還元
ガスとして高価なアンモニア（ＮＨ₃）を大量に使用し
なければならないため、そのランニングコストが嵩むと
いう問題があった。なお、熱効率の低い隔板式熱交換器
５７に替えて、熱効率の高い蓄熱式熱交換器を使用すれ
ば、燃費は向上するので、その分ランニングコストを低
減することはできるが、アンモニア（ＮＨ₃）を大量に
必要とする点は同様である。

【０００５】ところで、近年、アンモニア（ＮＨ₃）の
ような高価な還元ガスを使用することなく、炭化水素の
ような安価な還元ガスを少量供給するだけで、排ガスに
含まれるＶＯＣ及びＮＯｘを除去することのできるＮＯ
ｘ吸蔵還元型触媒という新しい触媒が開発されている。

【０００６】この触媒は、所定の触媒燃焼温度でＶＯＣ
を燃焼させると共に、リーン状態（酸素過剰雰囲気）で
排ガスに含まれるＮＯｘを酸化させて硝酸塩（ＮＯ₃)^-
として吸蔵し、リッチ状態（還元種過剰雰囲気）でこれ
を窒素（Ｎ₂）に還元して排出するものである。

【０００７】そして、排ガスが送給されている間はその
排ガスに含まれている酸素でリーン状態となり、炭化水
素などの還元ガスを供給したときにリッチ状態となるの
で、リーン状態とリッチ状態を交互に形成すれば、排ガ
スに含まれるＶＯＣを触媒で燃焼させ、ＮＯｘを吸蔵還
元することができる。

【０００８】しかし、排ガス処理室５１は容積が大き
く、排ガス導入ダクトを介して酸素を含んだ未処理排ガ
スが送給されるため大量の酸素が存在し、これをリッチ
状態にするために還元ガスとなる炭化水素を供給する
と、排ガス処理室５１内を加熱するバーナで燃焼され
て、水（Ｈ₂Ｏ）と二酸化炭素（ＣＯ₂）に変化し、還
元ガスとして作用しなくなってしまうという問題を生ず
る。したがって、ランニングコストを低減するためにＮ
Ｏｘ吸蔵還元型触媒を使用し、還元ガスとして炭化水素
を供給しても、触媒層５４をリーン状態とリッチ状態に
切り換えることが困難であり、結局、効率良くＮＯｘの
浄化処理を行うことができないという問題があった。

【０００９】そこで本発明は、大量に導入される低温排
ガスに含まれるＶＯＣ及びＮＯｘを、確実に、且つ、熱
効率よく浄化処理すると共に、そのランニングコストを
低減することを技術的課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、排ガスに含まれる揮発性有機化合物を燃
焼させる触媒層を形成した排ガス処理室が、蓄熱室を備
えた蓄熱式熱交換器に連通して形成された蓄熱型排ガス
処理装置において、前記触媒層が、蓄熱式熱交換器の蓄
熱室に面して形成されると共に、酸素過剰雰囲気でＮＯ
ｘを吸蔵し、還元種過剰雰囲気で前記ＮＯｘを窒素に還
元する機能を有するＮＯｘ吸蔵還元型触媒で形成され、
前記熱交換器に、前記蓄熱室を、前記排ガス処理室から
排出された高温の処理済排ガスが通過する排気領域と、
前記排ガス処理室に導入される低温の未処理排ガスが通
過する給気領域と、未処理排ガス及び処理済排ガスの流
通を遮断する排ガス遮断領域の少なくとも三領域に区分
して、これら各領域を順次切り換える給排気分配装置が
配されると共に、前記排ガス遮断領域から還元ガスを供
給して当該領域に面した触媒層を還元種過剰雰囲気に曝
す還元ガス供給装置が配設されたことを特徴とする。

【００１１】本発明によれば、給排気分配装置により、
蓄熱室が、給気領域と排気領域と排ガス遮断領域に区分
され、給気領域から供給された未処理排ガスが、これに
面した触媒層を通過した後、排気領域に面した触媒層を
通過して排出される。このとき、排ガス処理室を所定の
触媒燃焼温度に維持しておけば、触媒層で排ガスに含ま
れるＶＯＣ（揮発性有機化合物）が燃焼される。

【００１２】また、触媒層はＮＯｘ吸蔵還元型触媒で形
成されており、未処理排ガス及び処理済排ガスには酸素
が含まれているので、給気領域及び排気領域に面した触
媒層は酸素過剰雰囲気に曝される。これにより、排ガス
に含まれるＮＯｘが吸蔵され、ＮＯｘが除去された処理
済排ガスが排気領域を通って排出される。

【００１３】一方、排ガス遮断領域では、酸素を含む未
処理排ガス及び処理済排ガスの流通が遮断されると同時
に、還元種過剰雰囲気を形成する還元ガスが供給される
ので、排ガス遮断領域に面した触媒層は、その還元ガス
が通過するときに還元種過剰雰囲気に曝されて、先に吸
蔵したＮＯｘを窒素（Ｎ₂）に還元し、無害化して排出
する。

【００１４】このように、給気領域と排気領域に面した
触媒層でＶＯＣを燃焼させると共にＮＯｘを吸蔵して排
ガスを浄化処理しながら、排ガス遮断領域に面している
触媒層では吸蔵されたＮＯｘを窒素に還元して排出して
いるので、これら各領域を順次切り換えることにより、
連続的に排ガス処理を行うことができる。

【００１５】なお、高温の処理済排ガスと低温の未処理
排ガスは、もともと熱効率の高い蓄熱式熱交換器を介し
て熱交換されるので、ランニングコストが低減される。

【００１６】しかも、還元ガスとして、触媒存在化で燃
焼される炭化水素（ＨＣ）を用いれば、その還元ガスが
燃焼することにより排ガス処理室が触媒燃焼温度に維持
されるので、バーナは運転開始時の昇温時にだけ燃焼さ
せれば足りる。この炭化水素はアンモニアに比して安価
であり、しかも、運転中はバーナに燃料を供給する必要
がないので、燃費を節約でき、ランニングコストがさら
に軽減される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係る蓄熱
型排ガス処理装置を示す概略構成図、図２はその断面
図、図３は他の実施形態を示す概略構成図、図４はその
断面図である。

【００１８】図１及び図２に示す蓄熱型排ガス処理装置
１は、円筒型の処理塔２の上段に排ガスを浄化処理する
排ガス処理室３が形成され、その下段に、蓄熱室４を備
えた蓄熱式熱交換器５が形成されている。

【００１９】排ガス処理室３には、前記熱交換器５の蓄
熱室４に面して触媒層６が形成されると共に、この触媒
層６を所定の触媒燃焼温度まで昇温させるバーナ７が配
設されている。触媒層６は、排ガスに含まれるＶＯＣ
（揮発性有機化合物）を所定の触媒燃焼温度で燃焼させ
ると共に、リーン状態（酸素過剰雰囲気）でＮＯｘを吸
蔵し、リッチ状態（還元種過剰雰囲気）で前記ＮＯｘを
窒素に還元する機能を有するＮＯｘ吸蔵還元型触媒が用
いられており、例えば、アルミナなどの担体に、白金Ｐ
ｔ，ロジウムＲｈなどの貴金属が担持されると共に、Ｎ
Ｏｘの吸蔵材として、リチウムＬｉ，カリウムＫなどの
アルカリ金属、バリウムＢａなどのアルカリ土類金属、
希土類金属などの１又は２以上の物質が担持されてい
る。

【００２０】前記蓄熱室４には、アルミナのハニカム構
造体などで形成された蓄熱体Ｍが充填されている。ま
た、蓄熱式熱交換器５には、前記蓄熱室４を、高温の処
理済排ガスが通過する排気領域４out と、低温の未処理
排ガスが通過する給気領域４in，４inと、未処理排ガス
及び処理済排ガスの流通を遮断する排ガス遮断領域４ｓ
と、外部に排出された処理済排ガスを還流させるパージ
領域４ｐ，４ｐに区分して、これら各領域を順次切り換
えるロータリーバルブ（給排気分配装置）８が配される
と共に、排ガス遮断領域４ｓを介して当該領域４ｓに面
した触媒層６をリッチ状態にする還元ガス供給装置９が
配設されている。

【００２１】ロータリーバルブ８は、ディフューザ１１
を介して蓄熱室４の底面側に連通され、そのバルブケー
シング１２内に前記蓄熱室４を各領域に区分するロータ
１３が回転可能に配設されている。なお、ディフューザ
１１は、内部が５°〜１５°ずつ放射状に仕切られて７
２〜２４本の多数の排ガス流路１０…が形成されて成
る。

【００２２】ロータ１３には、ディフューザ１１と対向
して回転円板１４Ａが配設され、当該回転円板１４Ａに
は、前記蓄熱室４を通過してきた処理済排ガスを排出さ
せる排気用開口部１５out と、前記蓄熱室４へ未処理排
ガスを導入する給気用開口部１５in，１５inと、前記蓄
熱室４での未処理排ガス及び処理済排ガスの流通を遮断
する遮蔽部１５ｓと、処理済排ガスの一部を蓄熱室４に
還流させるパージ用開口部１５ｐ，１５ｐが形成されて
いる。

【００２３】ここで、パージ用開口部１５ｐ，１５ｐ
は、給気用開口部１５inと排気用開口部１５out の間に
形成されているので、回転円板１４Ａとディフューザ１
１の隙間から未処理排ガスが排気側へリークするのを防
止するエアシールを兼用する。

【００２４】前記各開口部１５out ，１５in，遮蔽部１
５ｓ，開口部１５ｐは、蓄熱室４の各領域４out ，４i
n，４ｓ，４ｐに対応して形成され、回転円板１４Ａの
回転方向前方から後方に向かって、中心角約１７０°の
排気用開口部１５out ，中心角約２７°の第一のパージ
用開口部１５ｐ，中心角約２７°の第一の給気用開口部
１５in，中心角約１０°の遮蔽部１５ｓ、中心角約１０
０°の第二の給気用開口部１５in，中心角約２７°の第
二のパージ用開口部１５ｐがこの順で形成されている。

【００２５】また、ロータ１３には、回転軸１３ａの軸
方向に沿って所定間隔で、バルブケーシング１２内を、
排気用開口部１５out に連通した排気室１６outと、パ
ージ用開口部１５ｐ，１５ｐに連通したパージ室１６ｐ
と、給気用開口部１５inに連通した給気室１６inとに仕
切る回転円板１４Ｂ，１４Ｃが所定間隔で取り付られて
いる。

【００２６】ここで、パージ室１６ｐは、排気室１６ou
t と給気室１６inの間に形成されているのでエアシール
を兼用し、給気室１６inに送給された未処理排ガスが排
気室１６out に直接リークすることもない。

【００２７】また、排気室１６out には処理済排ガスを
外部へ排出する排気ダクト１７out が接続され、給気室
１６inには排ガス発生源から未処理排ガスを送給する給
気ダクト１７inが接続され、パージ室１６ｐには前記排
気ダクト１７outから分岐されたパージダクト１７ｐが
接続されている。

【００２８】還元ガス供給装置９は、前記ディフューザ
１１の各排ガス流路１０…に触媒存在化で燃焼される炭
化水素、例えばプロピレンを供給する還元ガス供給管１
８…と、夫々の還元ガス供給管１８…に介装された開閉
バルブ１９…と、前記ロータ１３の回転に同期して排ガ
ス遮断領域４ｓに連通される排ガス流路１０に接続され
ている還元ガス供給管１８ｓの開閉バルブ１９ｓを開く
開閉制御装置２０を備えている。

【００２９】制御装置２０は、その入力側にロータ１３
の回転角に基づいて遮蔽部１５ｓの位置を検出するロー
タリーエンコーダ２１が接続されると共に、出力側に各
開閉バルブ１９…が接続され、遮蔽部１５ｓの位置に応
じて当該遮蔽部１５ｓで遮断されたディフューザ１１の
排ガス流路１０に接続されている還元ガス供給管１８ｓ
の開閉バルブ１９ｓに対してバルブを開く制御信号を出
力する。

【００３０】以上が本発明の一例構成であって、次にそ
の作用を説明する。まず、バーナ７を燃焼させて排ガス
処理室３を所定の触媒燃焼温度まで昇温させた状態で、
ロータ１３を１／５〜３ｒｐｍで回転させながら、塗装
用乾燥炉などの排ガス発生源（図示せず）から送給され
る排ガスの処理を行う。

【００３１】給気ダクト１７inを介して送給された未処
理排ガスは、給気室１６in─給気用開口部１５in─排ガ
ス流路１０を通り、蓄熱室４の給気領域４inを通過する
ときに予熱されて、排ガス処理室３に導入される。

【００３２】排ガス処理室３は所定の触媒燃焼温度に維
持されているから、給気領域４inに面した触媒層６及び
排気領域４out に面した触媒層６で、未処理排ガスに含
まれるＶＯＣが燃焼される。また、排ガス処理室３に導
入される排ガスには酸素が含まれているため、給気領域
４in及び排気領域４out に面した触媒層６はリーン状態
となり、その結果、排ガスに含まれるＮＯｘが酸化さ
れ、硝酸塩（ＮＯ₃)^-として吸蔵される。

【００３３】このようにして、排ガス処理室３の触媒層
６でＶＯＣ及びＮＯｘが除去された処理済排ガスは、蓄
熱室４の排気領域４out を通過するときにその熱が回収
された後、ディフューザ１１の排ガス流路１０─ロータ
１３の排気用開口部１５out ─ロータリーバルブ８の排
気室１６out ─排気ダクト１７out を通り外部に排出さ
れる。

【００３４】一方、ロータ１３の遮蔽部１５ｓで未処理
排ガス及び処理済排ガスの流通が遮断された排ガス流路
１０には、還元ガス供給管１８ｓよりプロピレン（Ｃ₃
Ｈ₆）などの炭化水素からなる還元ガスが供給され、当
該還元ガスが排ガス流路１０及び排ガス遮断領域４ｓを
通りこれに面した触媒層６に達する。

【００３５】このとき、還元ガスは蓄熱室４内で仕切ら
れた狭い排ガス遮断領域４ｓに供給されるので、排ガス
流路１０及び排ガス遮断領域４ｓ内の酸素が圧し出さ
れ、また、ロータリーバルブ８側から未処理排ガスが導
入されないので酸素が補給されることもない。したがっ
て、当該触媒層６は確実にリッチ状態となり、触媒層６
に硝酸塩（ＮＯ₃)^-として吸蔵されたＮＯｘの酸素とプ
ロピレン（Ｃ₃Ｈ₆）が反応して燃焼され、窒素
（Ｎ₂）と水（Ｈ₂Ｏ）と二酸化炭素（ＣＯ₂）が生成
される。これによりＮＯｘが窒素（Ｎ₂）に還元されて
排出され、排気領域４out を通って外部に排出される。
ここで、還元ガスの余剰分が触媒層６を通過しても、排
ガス処理室３内に導入された排ガスに含まれる酸素と反
応して燃焼されるので、還元ガスがそのまま外部へ排出
されることはない。

【００３６】なお、還元ガスとしてプロピレン等の炭化
水素を供給すると、これが触媒層６で燃焼されるときに
発熱するので、この熱と、排ガスに含まれるＶＯＣが触
媒層６で燃焼するときに生ずる熱で、触媒層６は所定の
触媒燃焼温度に維持され、排ガス処理開始後はバーナ７
により排ガス処理室３内を加熱する必要がなくなる。し
たがって、バーナ７に対しては、排ガス処理装置１を立
ち上げる数十分間だけ燃料を供給するだけでよく、燃料
費を大幅に削減できる。

【００３７】また、発明者の実験によれば、本発明に係
る排ガス処理装置１では、ＮＯｘの吸蔵時間／還元時間
は１／120 程度で十分であるから、例えば、ロータ１３
が１／２ｒｐｍで回転しているときに、１秒間だけリッ
チ状態にして還元ガスを供給すればたりる。

【００３８】ここで、遮蔽部１５ｓを１０°に選定し、
ディフューザ１１の各排ガス流路１０の中心角を５°に
選定すれば、一の排ガス流路１０が遮蔽部１５ｓで遮断
されている間の時間は約１．６秒となり、触媒層６に吸
蔵されたＮＯｘを窒素（Ｎ₂）に還元するのに十分な時
間が確保される。

【００３９】このようにして、給気領域４in及び排気領
域４out に面した触媒層６でＶＯＣを燃焼させると共に
ＮＯｘを吸蔵させ、排ガス遮断領域４ｓに面した触媒層
６で窒素（Ｎ₂）に還元させており、ロータ１３を回転
させて蓄熱室４内の各領域を順次切り換えていくので、
排ガスの浄化処理を中断することなく連続的に行いなが
ら、ＮＯｘの吸蔵・還元を交互に行うことができる。

【００４０】なお、上述の説明では、ディフューザ１１
の各排ガス流路１０…に還元ガス供給管１８…を接続
し、バルブ１９…を順次開閉することにより排ガス遮断
領域４ｓに還元ガスを供給する場合について説明した
が、図３及び図４に示すようにロータリーバルブを介し
て還元ガスを供給してもよい。

【００４１】この場合、ロータリーバルブ（給排気分配
装置）３１のロータ３２に、蓄熱室４の底面と対向して
回転円板３３Ａを取り付け、当該回転円板３３Ａには、
その回転方向前方から後方に向かって、排気用開口部１
５out と、第一のパージ用開口部１５ｐと、第一の給気
用開口部１５inと、未処理排ガス及び処理済排ガスの流
通を遮断して還元ガスを供給する還元ガス供給用開口部
１５ｇと、第二の給気用開口部１５inと、第二のパージ
用開口部１５ｐが形成されている。

【００４２】また、ロータ３２には、回転軸３２ａに所
定間隔で回転円板３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄが取り付けら
れ、バルブケーシング１２内が、上から排気室１６out
，パージ室１６ｐ，還元ガス室１６ｇ，給気室１６in
の四層に仕切られ、前記還元ガス室１６ｇが還元ガス供
給用開口部１５ｇに連通されている。

【００４３】前記還元ガス室１６ｇには、還元ガス供給
管３４が接続され、当該供給管３４と還元ガス室１６ｇ
及び還元ガス供給用開口部１５ｇで還元ガス供給装置３
５が形成されている。また、還元ガス室１６ｇは、隣接
するパージ室１６ｐ及び給気室１６inより内圧が高くな
るように還元ガスが供給される。これにより、還元ガス
室１６ｇに酸素を含む空気が流入することがなく、ま
た、還元ガスが給気室１６inやパージ室１６ｐに流出し
ても、排ガス処理室３へ送給されて燃焼されてしまうの
で、外部に漏洩することがない。なお、その他の構成、
排ガス処理手順、排ガスに含まれるＶＯＣ及びＮＯｘの
除去作用については、図１及び図２に示す排ガス処理装
置１と全く同様である。

【００４４】本例によれば、還元ガス供給管３４から還
元ガスを連続的に供給することにより、ロータリーバル
ブ３１を介して排ガス遮断領域４ｓに面した触媒層６に
還元ガスを供給できるので、多数の還元ガス供給管を設
けることによる面倒なバルブ制御が不要となる。

【００４５】なお、上述の説明では、還元ガスとしてプ
ロピレンなどの炭化水素を用いた場合について説明した
が、本発明はこれに限らず、酸素を消費できるものであ
れば、従来より使用されているアンモニア（ＮＨ₃），
水素（Ｈ₂）その他の還元ガスを用いてもよい。ただ
し、炭化水素はアンモニアなどの他の還元ガスに比して
安価であり、しかも、運転中は触媒燃焼されて熱を発す
るので、この熱により排ガス処理室３が触媒燃焼温度に
維持され、バーナを燃焼させる必要がなくなり、したが
って、ランニングコストがさらに軽減されるというメリ
ットがある。

【００４６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、給
気領域及び排気領域に面した触媒層が酸素過剰雰囲気に
曝されてＶＯＣを燃焼すると共にＮＯｘを吸蔵し、排ガ
ス遮断領域に面した触媒層が還元種過剰雰囲気に曝され
て先に吸蔵したＮＯｘを窒素に還元するので、排ガスが
大量に送給される場合であっても、給気領域、排気領
域、排ガス遮断領域を順次切り換えることにより、連続
的にＶＯＣを燃焼させながらＮＯｘの浄化処理を行うこ
とができるという大変優れた効果を奏する。

【００４７】この場合に、排ガス処理室の容積が大きく
ても、排ガス遮断領域に面した触媒層のみが還元種過剰
雰囲気に曝されるので、当該領域を還元種過剰雰囲気に
曝すのに必要な量だけ還元ガスを供給すれば足り、排ガ
ス処理室全体を還元種過剰雰囲気に曝す必要はないの
で、還元ガスの使用量を節約してランニングコストを大
幅に低減できるという大変優れた効果を奏する。

【００４８】さらに、還元ガスとして炭化水素を使用し
た場合には、当該炭化水素が触媒層で燃焼されるときに
生ずる熱で排ガス処理室内が加熱されるので、バーナへ
送給される燃料ガスを節約して、ランニングコストをよ
り低減することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蓄熱型排ガス処理装置の一例を示
す概略構成図。

【図２】その断面図。

【図３】他の実施形態を示す概略構成図。

【図４】その断面図。

【図５】従来装置を示す説明図。

【符号の説明】

１・・・・蓄熱型排ガス処理装置３・・・・排ガ
ス処理室４・・・・蓄熱室４out ・・排気
領域４in・・・給気領域４ｓ・・・排ガ
ス遮断領域５・・・・蓄熱式熱交換器６・・・・触媒
層８，３１・・・ロータリーバルブ（給排気分配装置）９・・・・還元ガス供給装置１０・・・・排ガ
ス流路１１・・・・ディフューザ１２・・・・バ
ルブケーシング１３，３２・・・ロータ１５out ・・排
気用開口部１５in・・・給気用開口部１５ｓ・・・遮
蔽部１８，１８ｓ・・還元ガス供給管１９，１９ｓ・
・開閉バルブ２０・・・・開閉制御装置１５ｇ・・・還
元ガス供給用開口部３４・・・・還元ガス供給管３５・・・・還
元ガス供給装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 53/81 Ｂ０１Ｄ 53/34 １１７Ｅ 53/86 １２９Ａ 53/94 53/36 ＧＦ２３Ｇ 7/06 ＺＡＢ１０２Ｈ１０２１０３Ｆターム(参考） 3K078 AA05 BA06 BA17 BA24 DA14 DA16 DA17 DA24 DA32 EA02 EA09 4D002 AA12 AA33 AB03 AC10 BA04 BA06 CA20 DA01 DA04 DA07 DA25 DA46 DA54 DA56 GA01 GA02 GB20 HA08 HA10 4D048 AA06 AA18 AB02 BA03X BA14X BA15X BA30Y BA33X BA41X BB12 CC25 CC32 CC54 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排ガスに含まれる揮発性有機化合物を燃焼
させる触媒層（６）を形成した排ガス処理室（３）が、
蓄熱室（４）を備えた蓄熱式熱交換器（５）に連通して
形成された蓄熱型排ガス処理装置において、前記触媒層（６）が、蓄熱式熱交換器（５）の蓄熱室
（４）に面して形成されると共に、酸素過剰雰囲気でＮ
Ｏｘを吸蔵し、還元種過剰雰囲気で前記ＮＯｘを窒素に
還元する機能を有するＮＯｘ吸蔵還元型触媒で形成さ
れ、前記熱交換器（５）に、前記蓄熱室（４）を、前記排ガ
ス処理室（３）から排出された高温の処理済排ガスが通
過する排気領域（４out ）と、前記排ガス処理室（３）
に導入される低温の未処理排ガスが通過する給気領域
（４in）と、未処理排ガス及び処理済排ガスの流通を遮
断する排ガス遮断領域（４ｓ）の少なくとも三領域に区
分して、これら各領域を順次切り換える給排気分配装置
（８，31）が配されると共に、前記排ガス遮断領域（４ｓ）から還元ガスを供給して当
該領域に面した触媒層（６）を還元種過剰雰囲気に曝す
還元ガス供給装置（９，35）を備えたことを特徴とする
蓄熱型排ガス処理装置。
【請求項２】前記還元ガスが、触媒存在化で燃焼される
炭化水素である請求項１記載の蓄熱型排ガス処理装置。
【請求項３】前記給排気分配装置が、前記蓄熱室（４）
を通過してきた処理済排ガスを排出させる排気用開口部
（15out ）と、前記蓄熱室（４）へ未処理排ガスを導入
する給気用開口部（15in）と、前記蓄熱室（４）での未
処理排ガス及び処理済排ガスの流通を遮断する遮蔽部
（15ｓ）を形成したロータ（13）を有するロータリーバ
ルブ（８）からなり、当該ロータリーバルブ（８）と前記蓄熱室（４）が内部
を放射状に仕切って多数の排ガス流路（10…）を形成し
たディフューザ（11）を介して接続され、前記還元ガス供給装置（９）が、前記ディフューザ（1
1）の各排ガス流路（10…）に接続された還元ガス供給
管（18…）と、夫々の還元ガス供給管（18…）に介装さ
れた開閉バルブ（19…）と、前記ロータ（13）の回転に
同期して、前記遮蔽部（15ｓ）で遮断された排ガス流路
（10）に接続されている還元ガス供給管（18ｓ）の開閉
バルブ（19ｓ）を開く開閉制御装置（20）を備えて成る
請求項１又は２記載の蓄熱型排ガス処理装置。
【請求項４】前記給排気分配装置が、前記蓄熱室（４）
を通過してきた処理済排ガスを排出させる排気用開口部
（15out ）と、前記蓄熱室（４）に未処理排ガスを導入
する給気用開口部（15in）と、未処理排ガス及び処理済
排ガスの流通を遮断して還元ガスを蓄熱室（４）に供給
する還元ガス供給用開口部（15ｇ）を形成したロータ
（32）を有するロータリーバルブ（31）からなり、前記還元ガス供給装置（35）が、前記還元ガス供給用開
口部（15ｇ）に連通するロータリーバルブ（31）の還元
ガス室（16ｇ）に還元ガス供給管（34）を接続してなる
請求項１又は２記載の蓄熱型排ガス処理装置。