JPH0472574B2 - - Google Patents
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- JPH0472574B2 JPH0472574B2 JP59169577A JP16957784A JPH0472574B2 JP H0472574 B2 JPH0472574 B2 JP H0472574B2 JP 59169577 A JP59169577 A JP 59169577A JP 16957784 A JP16957784 A JP 16957784A JP H0472574 B2 JPH0472574 B2 JP H0472574B2
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- atmospheric
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- atmospheric gas
- furnace
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/14—Production of inert gas mixtures; Use of inert gases in general
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は雰囲気ガスを製造する装置に関す
る。
る。
（従来の技術）
一般に雰囲気ガスを燃焼炉によつて製造する場
合は、燃料と空気の混合気を通常の火焔バーナで
燃焼される方法が採られている。
合は、燃料と空気の混合気を通常の火焔バーナで
燃焼される方法が採られている。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが上記の方法によると、雰囲気ガスとし
ては未燃炭化水素や煤が多く且つ残留酸素濃度の
高いものしか得られず、金属の高品質の熱処理用
の雰囲気ガスとしては不適当であつた。
ては未燃炭化水素や煤が多く且つ残留酸素濃度の
高いものしか得られず、金属の高品質の熱処理用
の雰囲気ガスとしては不適当であつた。
この発明は上記従来の欠点を解消するもので、
未燃炭化水素や煤が少なく、残留酸素濃度の低い
高品質の雰囲気ガスを得ることができるととも
に、この雰囲気ガスを使用する雰囲気炉における
省エネルギ化を達成できる雰囲気ガス製造装置を
提供しようとするものである。
未燃炭化水素や煤が少なく、残留酸素濃度の低い
高品質の雰囲気ガスを得ることができるととも
に、この雰囲気ガスを使用する雰囲気炉における
省エネルギ化を達成できる雰囲気ガス製造装置を
提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
しかしてこの発明に係る雰囲気ガス製造装置
は、酸化触媒を耐熱多孔体部に担持させた表面燃
焼バーナをそなえ燃料と空気の混合気を燃焼させ
る燃焼炉と、上記燃焼炉に付設され上記燃焼炉で
発生する熱を奪熱する熱交換器と、上記燃焼炉の
排ガスを冷却除湿する冷却器と、上記冷却器を流
出する排ガス中のCO2およびH2Oを除去する吸着
装置と、上記吸着装置を流出する雰囲気ガスの全
部または一部を上記熱交換器に導入する導管と、
上記熱交換器を流出する雰囲気ガスを雰囲気炉に
供給する雰囲気ガス供給管とをそなえてなる雰囲
気ガス製造装置である。
は、酸化触媒を耐熱多孔体部に担持させた表面燃
焼バーナをそなえ燃料と空気の混合気を燃焼させ
る燃焼炉と、上記燃焼炉に付設され上記燃焼炉で
発生する熱を奪熱する熱交換器と、上記燃焼炉の
排ガスを冷却除湿する冷却器と、上記冷却器を流
出する排ガス中のCO2およびH2Oを除去する吸着
装置と、上記吸着装置を流出する雰囲気ガスの全
部または一部を上記熱交換器に導入する導管と、
上記熱交換器を流出する雰囲気ガスを雰囲気炉に
供給する雰囲気ガス供給管とをそなえてなる雰囲
気ガス製造装置である。
この発明において酸化触媒としては、白金、パ
ラジウム、ロジウム等の貴金属や、アルミニウ
ム、ニツケル等の卑金属を用いることができる
が、発明者の実験によるとニツケルは耐熱性に富
み、またニツケル−白金、ニツケル−パラジウ
ム、ニツケル−ロジウムのようにニツケルと貴金
属を組合せたものは、各成分単独のものより熱分
解率が高く未燃炭化水素が少ない。従つて酸化触
媒としてはニツケルを成分とする金属触媒、すな
わち安価なニツケル単位、または上記のようなニ
ツケルと貴金属と組合せたものを用いるのが特に
好ましい。
ラジウム、ロジウム等の貴金属や、アルミニウ
ム、ニツケル等の卑金属を用いることができる
が、発明者の実験によるとニツケルは耐熱性に富
み、またニツケル−白金、ニツケル−パラジウ
ム、ニツケル−ロジウムのようにニツケルと貴金
属を組合せたものは、各成分単独のものより熱分
解率が高く未燃炭化水素が少ない。従つて酸化触
媒としてはニツケルを成分とする金属触媒、すな
わち安価なニツケル単位、または上記のようなニ
ツケルと貴金属と組合せたものを用いるのが特に
好ましい。
この発明における表面燃焼バーナとしては、好
ましくはセラミツクフアイバやセラミツクフオー
ム等から成る板状あるいは円筒状等の耐熱多孔体
部をそなえたものを用い、酸化触媒は耐熱多孔体
部の層内や表面付近に付着させたり金属粉末とし
て分散させた形で、耐熱多孔体部に担持させて用
いる。
ましくはセラミツクフアイバやセラミツクフオー
ム等から成る板状あるいは円筒状等の耐熱多孔体
部をそなえたものを用い、酸化触媒は耐熱多孔体
部の層内や表面付近に付着させたり金属粉末とし
て分散させた形で、耐熱多孔体部に担持させて用
いる。
（作用）
この発明の雰囲気ガス製造装置においては、耐
熱多孔体部に酸化触媒をそなえた表面燃焼バーナ
によつて、上記酸化触媒の触媒作用により1.0以
下の空気比においても混合気中の炭化水素が効果
的に熱分解し、未燃炭化水素および残留酸素濃度
の極めて低い排ガスが得られる。この排ガスは冷
却器による冷却除湿および吸着装置におけるCO2
およびH2O除去後、燃焼炉に付設された熱交換
器の通過により昇温し、雰囲気ガス供給管により
雰囲気炉に供給される。
熱多孔体部に酸化触媒をそなえた表面燃焼バーナ
によつて、上記酸化触媒の触媒作用により1.0以
下の空気比においても混合気中の炭化水素が効果
的に熱分解し、未燃炭化水素および残留酸素濃度
の極めて低い排ガスが得られる。この排ガスは冷
却器による冷却除湿および吸着装置におけるCO2
およびH2O除去後、燃焼炉に付設された熱交換
器の通過により昇温し、雰囲気ガス供給管により
雰囲気炉に供給される。
（実施例）
以下第１図によりこの発明の一実施例を説明す
る。
る。
図中、１は燃焼炉で、金属筒状の炉本体２の一
端部に円筒型の表面燃焼バーナ３を取付けてあ
る。表面燃焼バーナ３のシリカーアルミナ繊維製
の耐熱多孔体部４には、酸化触媒としてニツケル
が担持させてある。表面燃焼バーナ３の入口部５
には混合器６が接続され、この混合器６にはプロ
パン、ブタン、都市ガス等の燃料ガスＦと、燃焼
用空気Ａとが公知の供給装置によつて供給され、
好ましくは空気比1.0以下の混合気Ｍとして表面
燃焼バーナ３に供給されるようになつている。ま
た炉本体２には胴部を包囲する形で外筒７が固着
され、二重円筒式の熱交換器８が形成されてい
る。燃焼炉１のガス出口９には、除湿用の水冷式
の冷却器１０（必要に応じて冷凍機を併用しても
よい）が接続され、冷却器１０の出口は吸着装置
１１に接続されている。吸着装置１１は、合成ゼ
オライト系吸着剤を充填した２基の吸着塔１２，
１３をたとえば四方弁１４および１５により交互
に切換えて、一方の吸着塔ではCO2とH2Oの吸着
をおこない、他方の吸着塔では吸着剤の加熱再生
をおこなう形式のものであり、１６はガス入口、
１７は雰囲気ガス出口、１８は再生ガス入口、１
９は再生ガス出口である。雰囲気ガス出口１７と
熱交換器８の入口２０は導管２１により接続さ
れ、また熱交換器８の出口２２には雰囲気炉２３
に至る雰囲気ガス供給管２４が接続されている。
また雰囲気ガス供給管２４から分岐した再生ガス
供給管２５は、吸着装置１１の再生ガス入口１８
に接続されている。２６は再生ガス量調節用の流
量調節弁である。
端部に円筒型の表面燃焼バーナ３を取付けてあ
る。表面燃焼バーナ３のシリカーアルミナ繊維製
の耐熱多孔体部４には、酸化触媒としてニツケル
が担持させてある。表面燃焼バーナ３の入口部５
には混合器６が接続され、この混合器６にはプロ
パン、ブタン、都市ガス等の燃料ガスＦと、燃焼
用空気Ａとが公知の供給装置によつて供給され、
好ましくは空気比1.0以下の混合気Ｍとして表面
燃焼バーナ３に供給されるようになつている。ま
た炉本体２には胴部を包囲する形で外筒７が固着
され、二重円筒式の熱交換器８が形成されてい
る。燃焼炉１のガス出口９には、除湿用の水冷式
の冷却器１０（必要に応じて冷凍機を併用しても
よい）が接続され、冷却器１０の出口は吸着装置
１１に接続されている。吸着装置１１は、合成ゼ
オライト系吸着剤を充填した２基の吸着塔１２，
１３をたとえば四方弁１４および１５により交互
に切換えて、一方の吸着塔ではCO2とH2Oの吸着
をおこない、他方の吸着塔では吸着剤の加熱再生
をおこなう形式のものであり、１６はガス入口、
１７は雰囲気ガス出口、１８は再生ガス入口、１
９は再生ガス出口である。雰囲気ガス出口１７と
熱交換器８の入口２０は導管２１により接続さ
れ、また熱交換器８の出口２２には雰囲気炉２３
に至る雰囲気ガス供給管２４が接続されている。
また雰囲気ガス供給管２４から分岐した再生ガス
供給管２５は、吸着装置１１の再生ガス入口１８
に接続されている。２６は再生ガス量調節用の流
量調節弁である。
上記構成の雰囲気ガス製造装置２７において
は、混合気Ｍは表面燃焼バーナ３部において燃焼
し、この際耐熱多孔体部４に酸化触媒（ニツケ
ル）が存在するため、該酸化触媒の触媒作用によ
り混合気Ｍ中の炭化水素は空気比1.0以下でも効
果的に熱分解して、未燃炭化水素および酸素濃度
の極めて低い（約3ppm以下）排ガスＧが生成さ
れ、また燃焼時における煤の発生も殆んどない。
さらに燃焼速度を早くすることができるので逆火
を防止できる。排ガスＧは冷却器１０により冷却
除湿され、吸着塔１２に流入してCO2およびH2O
を吸着除去されたのち、雰囲気ガスＢとして導管
２１を経て熱交換器８に流入し、該熱交換器８の
流通により約300℃に昇温後、雰囲気ガス供給管
２４を経て雰囲気炉２３に供給される。これによ
つて雰囲気炉２３における被熱材加熱用の燃料ま
たは電力の節減をはかることができる。また熱交
換器８の出口２２から流出する高温の雰囲気ガス
Ｂの一部（たとえば30％流量）は、再生用ガスと
して再生ガス供給管２５を経て吸着塔１３に流入
し、塔内の吸着剤の加熱脱湿をおこなう。これに
よつて従来電熱加熱などによつていた吸着剤再生
用エネルギの節減をはかることができるのであ
る。
は、混合気Ｍは表面燃焼バーナ３部において燃焼
し、この際耐熱多孔体部４に酸化触媒（ニツケ
ル）が存在するため、該酸化触媒の触媒作用によ
り混合気Ｍ中の炭化水素は空気比1.0以下でも効
果的に熱分解して、未燃炭化水素および酸素濃度
の極めて低い（約3ppm以下）排ガスＧが生成さ
れ、また燃焼時における煤の発生も殆んどない。
さらに燃焼速度を早くすることができるので逆火
を防止できる。排ガスＧは冷却器１０により冷却
除湿され、吸着塔１２に流入してCO2およびH2O
を吸着除去されたのち、雰囲気ガスＢとして導管
２１を経て熱交換器８に流入し、該熱交換器８の
流通により約300℃に昇温後、雰囲気ガス供給管
２４を経て雰囲気炉２３に供給される。これによ
つて雰囲気炉２３における被熱材加熱用の燃料ま
たは電力の節減をはかることができる。また熱交
換器８の出口２２から流出する高温の雰囲気ガス
Ｂの一部（たとえば30％流量）は、再生用ガスと
して再生ガス供給管２５を経て吸着塔１３に流入
し、塔内の吸着剤の加熱脱湿をおこなう。これに
よつて従来電熱加熱などによつていた吸着剤再生
用エネルギの節減をはかることができるのであ
る。
この発明は上記実施例に限定されるものではな
く、たとえば上記実施例では熱交換器８の通過に
より昇温した雰囲気ガスＢの一部を吸着装置１１
の再生用ガスとして用いるようにしたので、再生
用熱源を雰囲気ガス製造装置内で調達できるため
便利であるが、場合によつては吸着装置１１の再
生は他の熱源によつておこない、昇温した雰囲気
ガスＢを全量雰囲気炉２３に供給して雰囲気炉２
３の省エネ効果をさらに向上させるようにしても
よい。また上記実施例では吸着装置１１を流出し
た雰囲気ガスＢの全量を熱交換器８に導入した
が、該雰囲気ガスＢの温度や燃焼炉１における発
熱量等によつては、該雰囲気ガスの一部は熱交換
器８を流通させることなく直接雰囲気ガス供給管
２４へバイパスさせてもよく、このバイパス管路
の一例を第１図に鎖線３０で示す。さらに熱交換
器８としては二重円筒式以外の形式のものを用い
ることもできる。
く、たとえば上記実施例では熱交換器８の通過に
より昇温した雰囲気ガスＢの一部を吸着装置１１
の再生用ガスとして用いるようにしたので、再生
用熱源を雰囲気ガス製造装置内で調達できるため
便利であるが、場合によつては吸着装置１１の再
生は他の熱源によつておこない、昇温した雰囲気
ガスＢを全量雰囲気炉２３に供給して雰囲気炉２
３の省エネ効果をさらに向上させるようにしても
よい。また上記実施例では吸着装置１１を流出し
た雰囲気ガスＢの全量を熱交換器８に導入した
が、該雰囲気ガスＢの温度や燃焼炉１における発
熱量等によつては、該雰囲気ガスの一部は熱交換
器８を流通させることなく直接雰囲気ガス供給管
２４へバイパスさせてもよく、このバイパス管路
の一例を第１図に鎖線３０で示す。さらに熱交換
器８としては二重円筒式以外の形式のものを用い
ることもできる。
なおこの発明は、たとえば雰囲気炉２３の加熱
用のラジアントチユーブの排ガスなど、他の燃焼
装置の燃焼排ガスに助燃用燃料に混合して空気比
1.0以下の混合気Ｍとし、これを燃焼炉１に供給
して雰囲気ガスの製造をおこなう場合にも適用で
きるものである。
用のラジアントチユーブの排ガスなど、他の燃焼
装置の燃焼排ガスに助燃用燃料に混合して空気比
1.0以下の混合気Ｍとし、これを燃焼炉１に供給
して雰囲気ガスの製造をおこなう場合にも適用で
きるものである。
（作用）
以上説明したようにこの発明によれば、表面燃
焼バーナの酸化触媒による燃焼作用により、煤を
発生させることなく未燃炭化水素および残留酸素
濃度の極めて低い高品質の雰囲気ガスを得ること
ができるとともに、雰囲気ガスは昇温後雰囲気炉
に供給されるので、雰囲気炉における加熱用燃料
あるいは電力等の節減をはかることができ省エネ
ルギ化が達成される。
焼バーナの酸化触媒による燃焼作用により、煤を
発生させることなく未燃炭化水素および残留酸素
濃度の極めて低い高品質の雰囲気ガスを得ること
ができるとともに、雰囲気ガスは昇温後雰囲気炉
に供給されるので、雰囲気炉における加熱用燃料
あるいは電力等の節減をはかることができ省エネ
ルギ化が達成される。
第１図はこの発明の一実施例を示す雰囲気ガス
製造装置の系統図である。 １……燃焼炉、３……表面燃焼バーナ、４……
耐熱多孔体部、６……混合器、７……外筒、８…
…熱交換器、１０……冷却器、１１……吸着装
置、１２……吸着塔、１３……吸着塔、１８……
再生ガス入口、２１……導管、２２……出口、２
４……雰囲気ガス供給管、２５……再生ガス供給
管、２７……雰囲気ガス製造装置。
製造装置の系統図である。 １……燃焼炉、３……表面燃焼バーナ、４……
耐熱多孔体部、６……混合器、７……外筒、８…
…熱交換器、１０……冷却器、１１……吸着装
置、１２……吸着塔、１３……吸着塔、１８……
再生ガス入口、２１……導管、２２……出口、２
４……雰囲気ガス供給管、２５……再生ガス供給
管、２７……雰囲気ガス製造装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化触媒を耐熱多孔体部に担持させた表面燃
焼バーナをそなえ燃料と空気の混合気を燃焼させ
る燃焼炉と、上記燃焼炉に付設され上記燃焼炉で
発生する熱を奪熱する熱交換器と、上記燃焼炉の
排ガスを冷却除湿する冷却器と、上記冷却器を流
出する排ガス中のCO2およびH2Oを除去する吸着
装置と、上記吸着装置を流出する雰囲気ガスの全
部または一部を上記熱交換器に導入する導管と、
上記熱交換器を流出する雰囲気ガスを雰囲気炉に
供給する雰囲気ガス供給管とをそなえてなる雰囲
気ガス製造装置。 ２ 熱交換器の出口と吸着装置の再生ガス入口と
の間に上記熱交換器を流出する雰囲気ガスと一部
を流通させる再生ガス供給管が接続されている特
許請求の範囲第１項記載の雰囲気ガス製造装置。 ３ 酸化触媒がニツケルを主成分として含む金属
触媒である特許請求の範囲第１項または第２項記
載の雰囲気ガス製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169577A JPS6150634A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 雰囲気ガス製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59169577A JPS6150634A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 雰囲気ガス製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6150634A JPS6150634A (ja) | 1986-03-12 |
| JPH0472574B2 true JPH0472574B2 (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=15889057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59169577A Granted JPS6150634A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 雰囲気ガス製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6150634A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01310712A (ja) * | 1988-06-09 | 1989-12-14 | Kinki Reinetsu Kk | 加熱炉用雰囲気ガスの製造装置 |
| JPH0637828Y2 (ja) * | 1989-10-23 | 1994-10-05 | グンゼ株式会社 | マーク片の供給装置 |
-
1984
- 1984-08-14 JP JP59169577A patent/JPS6150634A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6150634A (ja) | 1986-03-12 |
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