JPH044483B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、ガスバーナの排ガス中に含まれる有
害成分（NOx、CO等）を減少させる方法に関す
る。 ［従来例の構成と問題点］ 従来から都市ガスおよびプロパンガス燃焼バー
ナとして混合気バーナ、特にブンゼン型バーナお
よびシユバンク型バーナが用いられている。 ブンゼン型バーナでは、予め当量混合の60〜70
％の空気を混入したガスを大気中で燃焼するが、
都市ガス（ガスの種類13A−１）を燃料とした場
合に排ガス中には約120ppmのNOx（このうち約
20％がNO₂）、約90ppmのCO、約30ppmのアルデ
ヒド類が含まれている。 また、シユバンク型バーナでは、当量混合の90
％以上の空気を混合したガスを約33メツシユの金
網を通して燃焼するが、都市ガス（ガスの種類
13A−１）を燃料とした場合に排ガス中に約
10ppmのNOx（このうち約5ppmがNO₂）、約
50ppmのCO、約45ppmのアルデヒド類が含まれ
ている。 シユバンク型の場合はNOx、COをブンゼン型
より少なくできるが、構造がやや複雑でガス量の
調節幅（カロリー調節幅）が狭い点が異なつてい
る。 最近、燃焼器の排ガス規制が厳しくなり、有害
ガスを消失する触媒も多く研究されている。触媒
としては大別すると２種類のものが用いられてい
る。その一つは白金やパラジウムのような貴金属
をAl₂O₃のような担体に担持したものである。い
ま一つは、マンガン、銅、コバルト、ニツケルな
どの酸化物を用いたものである。後者は価格的に
安価であるが、NOxの消失には効果がない。前
者では、燃料と酸素の比が当量に近い所では
NOxの消失にも効果があるが、高温にさらされ
ると触媒金属の焼結が進んで活性が失われ、ま
た、価格的に高いという欠点も有していた。 本発明者らは、

【式】（但し、Meは Fe、Mn、Ｖ、Tiの中から選ばれた金属、０＜ｘ
＜１）の一般式で表わされる触媒が比較的安価な
元素で構成されながら、貴金属に匹敵する触媒能
を有し、耐熱性に富み、しかも、還元性ガス中で
も安定であること、また塩基性酸化物を担体とす
ると触媒活性が更に向上することを見出し、これ
について既に特許出願済である（特願昭57−
196480）。 ［発明の目的］ 本発明は、上記発明の触媒体を用いてブンゼン
型およびシユバンク型バーナの排ガスを効果的に
浄化する安価な方法を提供することを目的として
いる。 ［発明の構成］ 本発明は、混合気バーナにおいて、燃料に対す
る一次空気の混合比を当量以下すなわち燃料過剰
の状態として炎中に燃料過剰領域を形成し、この
燃料過剰領域内に、一般式

【式】（但し、Meは Fe、Mn、Ｖ、Tiの中から選ばれた金属、０＜ｘ
＜１）で表わされる触媒粉を担体であるMgOと
マグネシアセメント混合物と混合して表面に固着
せしめた網を配置することを特徴とする。 上記一般式で表わされる触媒は、還元性ガスの
酸化と酸化性ガスの分解還元を同時に行なう能力
を持つたペロブスカイト型複合酸化物からなるも
のであり、各成分元素の比を上記一般式のように
定めたときに触媒活性が最も高くなるものであ
る。この触媒は担体としてMgOを用いると更に
活性が向上し、本発明ではこれらに更にマグネシ
アセメントを混合して網の表面に固着せしめ、こ
の触媒付網を炎の燃料過剰領域内に配置して排ガ
スを浄化する。 上記一般式で表わされる触媒は、所定の組成に
なるように各成分元素の酸化物あるいは炭酸塩、
酢酸塩などの塩を混合し、焼成して得られる。 以下、本発明を添付図面に示した望ましい実施
例に基づいて説明する。 第１ａ図および第１ｂ図は本発明をブンゼン型
バーナに適用した場合の実施例である。第２ａ図
および第２ｂ図は本発明をシユバンク型バーナに
適用した場合の実施例である。両者の違いは、ブ
ンゼン型の場合には炎がガスの放出口から長く形
成されるので、触媒のついた網を燃料過剰領域で
ある内炎部にその内炎周の内側に沿つて配置する
のに対し、シユバンク型の場合には炎が金網から
一様に短かく形成されるので、触媒のついた網を
内炎周の内側に沿つてガス放出網に平行に配置す
る点である。各図において１はバーナ本体、２は
触媒のついた網、３はシユバンク型のバーナのガ
ス放出金網（約33メツシユ）である。４は燃料ガ
ス入口、４′は混合気入口、５は一次空気孔、６
はブンゼン型バーナガス放出孔、７は内炎部（燃
料過剰領域）、８は外炎部である。 ［実験例の説明］ 実験例 １ 3000kcal／ｈのブンゼン型バーナでガス全開と
し、当量空気量に対して１次空気の割合（Pa）
を40〜85％の範囲で変えて燃焼を行なつた。燃焼
状態の最もよいPa＝65％において、３、５、10
メツシユのステンレス性の金網に、Sr_0.9La_0.1
Co_0.2Fe_0.8O₃、MgO、マグネシアセメントをそれ
ぞれ固形分重量比で６：３：１の割合で練合した
触媒を200μｍの厚さに塗布し、固着せしめた金
網を内炎周に沿つて内側に第１図のように配置し
た。触媒網の頂部とガス放出孔との距離は、３メ
ツシユで35mm、５メツシユで50mm、10メツシユで
70mmとなつた。この状態でPaを変え、排ガス中
のNOxとCOの濃度の変化を測定した。 それらの測定値をそれぞれ第３図および第４図
に示した。図中、実線は3000kcal／ｈの場合で、
Ａは触媒金網なし、Ｂは３メツシユ、Ｃは５メツ
シユＤは、10メツシユの金網に触媒をつけたもの
である。点線D′はＤについて1000kcal／ｈの燃
焼の値を示したものである。 いずれの触媒金網を用いても有害ガスはPa＝
60〜70％の所で最少となる。金網のメツシユが細
かい程浄化能が優れていることが認められる。 実験例 ２ 実験例１の触媒網をPa＝95％のシユバンク型
バーナに第２図のように取付けて燃焼を行なつ
た。シユバンク型バーナ固有の33メツシユの金網
からの触媒網の距離は１〜２mmが適当であつた。 NOxとCOの測定値はそれぞれ表１のようにな
つた。

【表】 シユバンク型バーナにおいても触媒の浄化能は
メツシユが細かい程優れている。 実験例 ３ 10メツシユの金網に実験例１のように触媒を塗
布したものと、アルミナセメントに１％の割合で
白金黒を加え塗布したものを作り、3000kcal／
ｈ、Pa＝65％のブンゼンバーナに実験例１と同
様に取付けて燃焼実験を行ない排ガス成分の変化
を測定した。 第５図に測定値を示した。図中、Ｅ，E′は本発
明のもの、Ｆ，F′は白金黒を用いたものである。
実線Ｅ，ＦはNOx、点線E′，F′はCOの測定値を
示している。 本発明の触媒は初期は白金黒に較べて浄化能が
やや劣るが、経時劣化が少なく、長期間にわたつ
て高い浄化能を維持した。 ［発明の効果］ 以上のように本発明は安価な材料である触媒体
を耐熱性に優れたステンレスのような金網や無機
酸化物繊維からなる網に温度をかけるような高価
な手段でなく固着担持させ、これを内炎周内部に
配置することにより、燃焼を阻害することなく、
白金など高価な触媒を用いるものより長期にわた
つて高い浄化能を発揮し、特に安価で熱量制御幅
の広いブンゼン型バーナにおいてもシユバンク型
バーナ程度の有害ガス排出量に抑えることができ
るなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明のブンゼン型バーナにおける
実施例を触媒金網の部分を一部切り欠いて示す斜
視図、第１ｂ図は同実施例の燃焼状態を示す断面
図、第２ａ図は本発明のシユバンク型バーナにお
ける実施例を触媒金網の部分を一部切り欠いて示
す平面図、第２ｂ図は同実施例の燃焼状態を示す
断面図、第３図は本発明実験例１のNOx浄化の
程度を表わす図、第４図は本発明実験例１のCO
浄化の程度を表わす図、第５図は実験例３の従来
例との比較における触媒寿命を表わす図である。 １……バーナ本体、２……触媒網、３……シユ
バンク型バーナガス放出網、４……燃料ガス入
口、４′……混合気入口、６……ブンゼン型バー
ナガス放出口、７……内炎部、８……外炎部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 混合気バーナにおいて、燃料に対する一次空
   気の混合比を当量以下（燃料過剰）とし、炎の燃
   料過剰領域内に、一般式
   【式】（但し、Meは Fe、Mn、Ｖ、Tiの中から選ばれた金属、０＜ｘ
   ＜１）で表わされる触媒粉を担体であるMgOと
   マグネシアセメント混合物と混合して表面に固着
   せしめた網を配置することを特徴とするガスバー
   ナの排ガス浄化方法。 ２ 前記混合気バーナがブンゼン型バーナであ
   り、前記網を内炎部内にその内炎周の内側に沿つ
   て配置する特許請求の範囲第１項に記載のガスバ
   ーナの排ガス浄化方法。 ３ 前記混合気バーナがシユバンク型バーナであ
   り、前記網を内炎部内にその内炎周の内側に沿つ
   てガス放出網に平行に配置する特許請求の範囲第
   １項に記載のガスバーナの排ガス浄化方法。 ４ 前記網が金網または無機酸化物繊維からなる
   特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
   載のガスバーナの排ガス浄化方法。