JPH0650164B2 - 触媒燃焼方法 - Google Patents
触媒燃焼方法Info
- Publication number
- JPH0650164B2 JPH0650164B2 JP60278577A JP27857785A JPH0650164B2 JP H0650164 B2 JPH0650164 B2 JP H0650164B2 JP 60278577 A JP60278577 A JP 60278577A JP 27857785 A JP27857785 A JP 27857785A JP H0650164 B2 JPH0650164 B2 JP H0650164B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- honeycomb structure
- gas
- catalyst
- catalytic combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000007084 catalytic combustion reaction Methods 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 61
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 53
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 16
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 claims description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 22
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 5
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C13/00—Apparatus in which combustion takes place in the presence of catalytic material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガスタービン用燃焼器のように1300℃に近い高
温における燃焼が求められる場合に好適な触媒燃焼方法
に関するものである。
温における燃焼が求められる場合に好適な触媒燃焼方法
に関するものである。
（従来の技術） 発電その他の目的で用いられているガスタービンにおい
ては、その熱効率を上げるために燃焼ガスの温度をター
ビンブレードが耐え得る範囲内でできるだけ高くするこ
とが求められており、現在では1100〜1300℃程度の燃焼
ガスが燃焼器から供給されている。ところが通常のバー
ナを用いてこのような高温燃焼を行わせた場合には火炎
の中心部分に高温域が形成され、この高温域において空
気中の窒素が酸素と結合して多量のＮＯＸが発生する問
題がある。そこで特開昭５８−１６４９３号公報や特開
昭５９−１６７６２１号公報に示されるように、混合気
を触媒と接触させてその表面で触媒燃焼させることによ
りＮＯＸの発生量を低減させる触媒燃焼法が注目されて
いるが、これらの従来法においては触媒表面温度を燃焼
ガス温度と同等以上に高める必要があるため、触媒が急
速に劣化して１００時間程度の寿命を持つに過ぎず、実
用性は皆無に近かった。
ては、その熱効率を上げるために燃焼ガスの温度をター
ビンブレードが耐え得る範囲内でできるだけ高くするこ
とが求められており、現在では1100〜1300℃程度の燃焼
ガスが燃焼器から供給されている。ところが通常のバー
ナを用いてこのような高温燃焼を行わせた場合には火炎
の中心部分に高温域が形成され、この高温域において空
気中の窒素が酸素と結合して多量のＮＯＸが発生する問
題がある。そこで特開昭５８−１６４９３号公報や特開
昭５９−１６７６２１号公報に示されるように、混合気
を触媒と接触させてその表面で触媒燃焼させることによ
りＮＯＸの発生量を低減させる触媒燃焼法が注目されて
いるが、これらの従来法においては触媒表面温度を燃焼
ガス温度と同等以上に高める必要があるため、触媒が急
速に劣化して１００時間程度の寿命を持つに過ぎず、実
用性は皆無に近かった。
また、特開昭６０−１８６６２２号公報には、混合気を
貴金属系ハニカム触媒体の内部に通して燃料の一部を触
媒燃焼させて昇温した複合ガスとし、この複合ガスに好
ましくは補助燃料及び補助空気を加えたうえで非流線形
体が配置された領域内で気相燃焼させ、ガスタービン用
の高温の燃焼ガスを得る装置が示されている。ところが
この装置ではその実施例に示されているように、触媒体
内における空間速度は72万〜180万(1/H)と極めて大き
く、混合気中の燃料のごく一部が触媒燃焼するに過ぎな
い。従って燃料の改質が十分には行われないため、触媒
体の出口側に非流線形体を配置して失火を防止する必要
があるが、装置が複雑化するとともにこの部分は非常に
高温であるのでメンテナンスが容易でない等の問題があ
った。
貴金属系ハニカム触媒体の内部に通して燃料の一部を触
媒燃焼させて昇温した複合ガスとし、この複合ガスに好
ましくは補助燃料及び補助空気を加えたうえで非流線形
体が配置された領域内で気相燃焼させ、ガスタービン用
の高温の燃焼ガスを得る装置が示されている。ところが
この装置ではその実施例に示されているように、触媒体
内における空間速度は72万〜180万(1/H)と極めて大き
く、混合気中の燃料のごく一部が触媒燃焼するに過ぎな
い。従って燃料の改質が十分には行われないため、触媒
体の出口側に非流線形体を配置して失火を防止する必要
があるが、装置が複雑化するとともにこの部分は非常に
高温であるのでメンテナンスが容易でない等の問題があ
った。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記のような従来の触媒燃焼方法の問題点を解
決して、1300℃近い高温燃焼を行わせた場合にもＮＯＸ
の発生量を極めて低くすることができ、しかも触媒の劣
化を防止して長期間にわたる連続使用が可能であり、か
つ複雑な装置を必要としない媒燃焼方法を目的として完
成されたものである。
決して、1300℃近い高温燃焼を行わせた場合にもＮＯＸ
の発生量を極めて低くすることができ、しかも触媒の劣
化を防止して長期間にわたる連続使用が可能であり、か
つ複雑な装置を必要としない媒燃焼方法を目的として完
成されたものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、燃料と空気との混合気の流量を制御しつつ供
給し、ハニカム構造体の表面に燃焼触媒を担持させたハ
ニカム構造触媒体と接触させて触媒燃焼させたのち、そ
の下流域において気相燃焼させる方法であって、燃焼器
をハニカム構造触媒体を備えた触媒燃焼室と、その下流
に他の保炎手段を介在させることなく引続いて形成され
た気相燃焼室とで構成し、該ハニカム構造触媒として相
当直径が2.5mm〜100mmの多数の貫通孔を備えたハニカム
構造触媒体を用い、混合気を空間速度50000(1/H)〜6000
00(1/H)でハニカム構造触媒に供給し、その内部におい
て触媒燃焼させたのち、その触媒燃焼ガスを保炎源とし
て他の保炎手段に依存することなくその下流域において
気相燃焼させることを特徴とするものである。
給し、ハニカム構造体の表面に燃焼触媒を担持させたハ
ニカム構造触媒体と接触させて触媒燃焼させたのち、そ
の下流域において気相燃焼させる方法であって、燃焼器
をハニカム構造触媒体を備えた触媒燃焼室と、その下流
に他の保炎手段を介在させることなく引続いて形成され
た気相燃焼室とで構成し、該ハニカム構造触媒として相
当直径が2.5mm〜100mmの多数の貫通孔を備えたハニカム
構造触媒体を用い、混合気を空間速度50000(1/H)〜6000
00(1/H)でハニカム構造触媒に供給し、その内部におい
て触媒燃焼させたのち、その触媒燃焼ガスを保炎源とし
て他の保炎手段に依存することなくその下流域において
気相燃焼させることを特徴とするものである。
以下に本発明を第１図を参照しつつ更に詳細に説明す
る。
る。
本発明において用いられる混合気は、ＬＮＧあるいはＬ
ＰＧ等の炭化水素燃料と予熱空気とをそれぞれ流量制御
器(10)、(11)により流量制御したうえ混合器(12)により
所定の比率で混合したものを用いることが好ましい。
ＰＧ等の炭化水素燃料と予熱空気とをそれぞれ流量制御
器(10)、(11)により流量制御したうえ混合器(12)により
所定の比率で混合したものを用いることが好ましい。
本発明では、燃焼器はハニカム構造触媒体(3)を備えた
触媒燃焼室(13)と、その下流に他の保炎手段介在させる
ことなく引続いて形成された気相燃焼室(14)とで構成さ
れている。混合気はまずハニカム構造触媒体(3)を備え
た触媒燃焼室(13)に導入される。ハニカム構造触媒体
(3)としては、ムライト、アルミナ等の耐熱性セラミッ
ク材料からなるハニカム構造体の表面に燃焼触媒を担持
させたものが用いられる。燃焼触媒としては白金、パラ
ジウム、ロジウムのうちの少くとも一種を用いるものと
し、上記のようなハニカム構造体の表面にγ−Al2O3、Z
rO2等を担持させたうえでこれらの燃焼触媒を付着させ
ることが好ましい。これらの燃焼触媒中、パラジウムは
触媒燃焼室(13)の下流側に引続いて形成された気相燃焼
室(14)における気相燃焼を維持する能力の点でも最も優
れたものである。
触媒燃焼室(13)と、その下流に他の保炎手段介在させる
ことなく引続いて形成された気相燃焼室(14)とで構成さ
れている。混合気はまずハニカム構造触媒体(3)を備え
た触媒燃焼室(13)に導入される。ハニカム構造触媒体
(3)としては、ムライト、アルミナ等の耐熱性セラミッ
ク材料からなるハニカム構造体の表面に燃焼触媒を担持
させたものが用いられる。燃焼触媒としては白金、パラ
ジウム、ロジウムのうちの少くとも一種を用いるものと
し、上記のようなハニカム構造体の表面にγ−Al2O3、Z
rO2等を担持させたうえでこれらの燃焼触媒を付着させ
ることが好ましい。これらの燃焼触媒中、パラジウムは
触媒燃焼室(13)の下流側に引続いて形成された気相燃焼
室(14)における気相燃焼を維持する能力の点でも最も優
れたものである。
本発明は混合気がハニカム構造触媒体(3)を通過する際
に一部を触媒燃焼させ、その触媒燃焼ガスを保炎源とし
て他の保炎手段に依存することなく残部をその下流域の
気相燃焼室(14)において気相燃焼させるものであるか
ら、ハニカム構造触媒体(3)の貫通孔の相当直径とこれ
を通過する混合気の空間速度を適当に組合せることが必
要である。ここで相当直径は４×（貫通孔の断面積）／
（貫通孔の内周長さ）として定義され、後の実施例に示
すように2.5mm以上10mm以下にする。また空間速度は
（０℃１気圧における混合気容積流量）／（ハニカム構
造触媒体の容積）として定義されるもので、50000(1/H)
／600000(1/H)とする。相当直径及び空間速度が上記の
値よりも小さいと混合気はハニカム構造触媒体(3)の内
部において大部分燃焼が完了してしまい、触媒が高温と
なるとともに下流域の気相燃焼室(14)における気相燃焼
が行われないので本発明の目的を達成することができな
くなる。また相当直径及び空間速度が上記の値よりも大
きくなると十分に触媒燃焼を行わせることができないた
めに気相燃焼の負担が大きくなり、また前記した従来技
術の場合と同様に他の保炎手段を必要とすることとなっ
てやはり本発明の目的を達成することができなくなる。
に一部を触媒燃焼させ、その触媒燃焼ガスを保炎源とし
て他の保炎手段に依存することなく残部をその下流域の
気相燃焼室(14)において気相燃焼させるものであるか
ら、ハニカム構造触媒体(3)の貫通孔の相当直径とこれ
を通過する混合気の空間速度を適当に組合せることが必
要である。ここで相当直径は４×（貫通孔の断面積）／
（貫通孔の内周長さ）として定義され、後の実施例に示
すように2.5mm以上10mm以下にする。また空間速度は
（０℃１気圧における混合気容積流量）／（ハニカム構
造触媒体の容積）として定義されるもので、50000(1/H)
／600000(1/H)とする。相当直径及び空間速度が上記の
値よりも小さいと混合気はハニカム構造触媒体(3)の内
部において大部分燃焼が完了してしまい、触媒が高温と
なるとともに下流域の気相燃焼室(14)における気相燃焼
が行われないので本発明の目的を達成することができな
くなる。また相当直径及び空間速度が上記の値よりも大
きくなると十分に触媒燃焼を行わせることができないた
めに気相燃焼の負担が大きくなり、また前記した従来技
術の場合と同様に他の保炎手段を必要とすることとなっ
てやはり本発明の目的を達成することができなくなる。
なお、ハニカム構造触媒体(3)は貫通孔の相当直径が異
なる複数種のものを組合せて用いることもでき、特に後
段側ほど相当直径を大きくすることが好ましい。
なる複数種のものを組合せて用いることもでき、特に後
段側ほど相当直径を大きくすることが好ましい。
（作用） このように流量制御装置(10)、(11)によりそれぞれ流量
制御されたうえ混合器(12)によって所定の比率で混合さ
れた燃料と空気との混合気をまず触媒燃焼室(13)内の相
当直径が2.5mm〜10mmのハニカム構造触媒体(3)と空間速
度50000(1/H)〜600000(1/H)で接触させて触媒燃焼させ
ると、混合気の一部分が４００〜９００℃程度の比較的
低温度で触媒燃焼するとともに燃料の改質が十分に行わ
れ、燃焼ガスと未燃混合気とが混合した状態でハニカム
構造触媒体(3)の多数の貫通孔から流出し、その触媒燃
焼ガスを保炎源として他の保炎手段に依存することなく
その下流域の気相燃焼室(14)において気相燃焼し、1200
〜1300℃の高温の燃焼ガスが得られる。この気相燃焼に
おいては燃料は多数の貫通孔から分散的に流出して燃焼
するために、火炎の中心部分に局部的な高温域が形成さ
れることがなく、また燃焼触媒の影響もあってＮＯＸは
ほとんど発生しない。また触媒燃焼はハニカム構造触媒
体(3)の内部において４００〜９００℃の比較的低温度
で行われるので、燃焼触媒が熱により劣化することもな
く、後の実施例にも示すように長期間にわたり安定した
性能を維持することが可能である。なお触媒燃焼温度を
４００℃未満とすると次の気相燃焼において目的とする
1200〜1300℃の高温の燃焼ガスが得られず、９００℃を
越えるとハニカム構造触媒体(3)が熱により劣化して長
期間にわたり安定した燃焼を行わせることができなくな
る。
制御されたうえ混合器(12)によって所定の比率で混合さ
れた燃料と空気との混合気をまず触媒燃焼室(13)内の相
当直径が2.5mm〜10mmのハニカム構造触媒体(3)と空間速
度50000(1/H)〜600000(1/H)で接触させて触媒燃焼させ
ると、混合気の一部分が４００〜９００℃程度の比較的
低温度で触媒燃焼するとともに燃料の改質が十分に行わ
れ、燃焼ガスと未燃混合気とが混合した状態でハニカム
構造触媒体(3)の多数の貫通孔から流出し、その触媒燃
焼ガスを保炎源として他の保炎手段に依存することなく
その下流域の気相燃焼室(14)において気相燃焼し、1200
〜1300℃の高温の燃焼ガスが得られる。この気相燃焼に
おいては燃料は多数の貫通孔から分散的に流出して燃焼
するために、火炎の中心部分に局部的な高温域が形成さ
れることがなく、また燃焼触媒の影響もあってＮＯＸは
ほとんど発生しない。また触媒燃焼はハニカム構造触媒
体(3)の内部において４００〜９００℃の比較的低温度
で行われるので、燃焼触媒が熱により劣化することもな
く、後の実施例にも示すように長期間にわたり安定した
性能を維持することが可能である。なお触媒燃焼温度を
４００℃未満とすると次の気相燃焼において目的とする
1200〜1300℃の高温の燃焼ガスが得られず、９００℃を
越えるとハニカム構造触媒体(3)が熱により劣化して長
期間にわたり安定した燃焼を行わせることができなくな
る。
（実施例） 第１図に示すように、パイプ(1)の内部に耐火物(2)を挿
入して内径５５mm、全長約９００mmの燃焼筒を作成し、
その内部にパラジウムを１０ｇ／の割合で担持させた
直径５０mm、厚さ２５mmのハニカム構造触媒体(3)を５
段に並べて触媒燃焼室(13)とその下流側に他の保炎手段
を介在させることなく直接続く気相燃焼室(14)とを形成
した。これらのハニカム構造触媒体(3)は、ムライト質
ハニカム構造体にγ−Al2O3を１００ｇ／の割合で担
持して600℃で焼成し、その後塩化パラジウム溶液を含
浸して450℃の空気雰囲気で焼成した後、更に450℃の水
素雰囲気で焼成して作ったものである。これらのハニカ
ム構造触媒体(3)は貫通孔の相当直径が1.4mm、2.0mm、
2.5mm、4.8mm、6.8mm、10.0mm、13.0mmの７種類のもの
を用意し、同一種類のものを５個組合せて使用した。
入して内径５５mm、全長約９００mmの燃焼筒を作成し、
その内部にパラジウムを１０ｇ／の割合で担持させた
直径５０mm、厚さ２５mmのハニカム構造触媒体(3)を５
段に並べて触媒燃焼室(13)とその下流側に他の保炎手段
を介在させることなく直接続く気相燃焼室(14)とを形成
した。これらのハニカム構造触媒体(3)は、ムライト質
ハニカム構造体にγ−Al2O3を１００ｇ／の割合で担
持して600℃で焼成し、その後塩化パラジウム溶液を含
浸して450℃の空気雰囲気で焼成した後、更に450℃の水
素雰囲気で焼成して作ったものである。これらのハニカ
ム構造触媒体(3)は貫通孔の相当直径が1.4mm、2.0mm、
2.5mm、4.8mm、6.8mm、10.0mm、13.0mmの７種類のもの
を用意し、同一種類のものを５個組合せて使用した。
流量制御装置(10)、(11)から天然ガス燃料及び予め３５
０℃に予熱された空気を混合器(12)に送り、メタン濃度
が4.8体積％となるようにした天然ガスを燃焼筒の入口
(4)に供給し、空間速度が３万、５万、10万、15万、60
万、80万(1/H)となるようにした。このようにして触媒
燃焼室(13)における触媒燃焼及び気相燃焼室(14)におけ
る気相燃焼を行わせつつ、ハニカム構造触媒体(3)の各
段の温度、気相燃焼ガス温度、出口(6)における未燃メ
タン濃度、ＮＯＸ濃度等を測定した。
０℃に予熱された空気を混合器(12)に送り、メタン濃度
が4.8体積％となるようにした天然ガスを燃焼筒の入口
(4)に供給し、空間速度が３万、５万、10万、15万、60
万、80万(1/H)となるようにした。このようにして触媒
燃焼室(13)における触媒燃焼及び気相燃焼室(14)におけ
る気相燃焼を行わせつつ、ハニカム構造触媒体(3)の各
段の温度、気相燃焼ガス温度、出口(6)における未燃メ
タン濃度、ＮＯＸ濃度等を測定した。
2000時間燃焼を継続させた後の測定データは次表に示す
とおりであって、相当直径2.5mm〜10mm、空間速度５万
〜60万(1/H)として触媒燃焼と気相燃焼とを行わせた○
印の場合には、2000時間経過後にも未燃メタン濃度が０
〜９ppm、ＮＯＸ濃度が４〜６ppm、温度が1310〜1320℃
の燃焼ガスが得られることがわかる。これに対して、×
印の場合には燃料の大部分が触媒燃焼して下流域におけ
る気相燃焼がほとんど行われず、燃焼開始直後に触媒が
1300℃程度の高温に達して劣化し燃焼触媒としての機能
が失われるので、2000時間経過後には燃焼がほとんど行
えない状態となり、混合気が出口(6)にほとんどそのま
まの状態で流出する結果となった。なお、表中のハニカ
ム構造触媒体内温度は、第２段目のハニカム構造触媒体
の中央部で測定した値である。
とおりであって、相当直径2.5mm〜10mm、空間速度５万
〜60万(1/H)として触媒燃焼と気相燃焼とを行わせた○
印の場合には、2000時間経過後にも未燃メタン濃度が０
〜９ppm、ＮＯＸ濃度が４〜６ppm、温度が1310〜1320℃
の燃焼ガスが得られることがわかる。これに対して、×
印の場合には燃料の大部分が触媒燃焼して下流域におけ
る気相燃焼がほとんど行われず、燃焼開始直後に触媒が
1300℃程度の高温に達して劣化し燃焼触媒としての機能
が失われるので、2000時間経過後には燃焼がほとんど行
えない状態となり、混合気が出口(6)にほとんどそのま
まの状態で流出する結果となった。なお、表中のハニカ
ム構造触媒体内温度は、第２段目のハニカム構造触媒体
の中央部で測定した値である。
また第２図は燃焼中のハニカム構造触媒体(3)の各段の
温度及び気相燃焼ガスを示すもので、▲は相当直径3.3m
m、空間速度12万(1/H)とした場合、△は相当直径5.0m
m、空間速度12万(1/H)とした場合のデータである。これ
らの場合には、触媒層内部の温度は900℃以上には達せ
ず、気相燃焼域において1300℃に達している。これに対
して○は相当直径1.4mm、空間速度３万(1/H)とした場
合、●は相当直径2.0mm、空間速度５万(1/H)とした場合
の燃焼開始直後のデータであって、触媒層内部の温度が
1200〜1300℃に達しており、気相燃焼域において燃焼が
行われず温度が低下していることを示している。○及び
●の場合には触媒が急速に劣化することは前述のとおり
である。
温度及び気相燃焼ガスを示すもので、▲は相当直径3.3m
m、空間速度12万(1/H)とした場合、△は相当直径5.0m
m、空間速度12万(1/H)とした場合のデータである。これ
らの場合には、触媒層内部の温度は900℃以上には達せ
ず、気相燃焼域において1300℃に達している。これに対
して○は相当直径1.4mm、空間速度３万(1/H)とした場
合、●は相当直径2.0mm、空間速度５万(1/H)とした場合
の燃焼開始直後のデータであって、触媒層内部の温度が
1200〜1300℃に達しており、気相燃焼域において燃焼が
行われず温度が低下していることを示している。○及び
●の場合には触媒が急速に劣化することは前述のとおり
である。
（発明の効果） 本発明は以上に説明したとおり、燃焼器をハニカム構造
触媒体を備えた触媒燃焼室と、その下流に他の保炎手段
を介在させることなく引続いて形成された気相燃焼室と
で構成するとともに、触媒燃焼の条件を相当直径が2.5m
m〜10mm、空間速度が50000(1/H)〜600000(1/H)との特定
の範囲に設定することにより、好ましい触媒燃焼の温度
条件を形成するとともに燃料の改質を十分に行わせ、Ｎ
ＯＸ発生量が極めて少ない高温の燃焼ガスを長期間にわ
たり安定して得ることができるようにしたものである。
また本発明によればハニカム構造触媒体の下流に他の保
炎手段を必要としないので、燃焼装置が簡単となりメン
テナンスも容易となる。よって本発明は特に高温の燃焼
ガスの安定供給が求められるガスタービン用燃焼器等に
好適な触媒燃焼方法として、産業の発展に寄与するとこ
ろは極めて大である。
触媒体を備えた触媒燃焼室と、その下流に他の保炎手段
を介在させることなく引続いて形成された気相燃焼室と
で構成するとともに、触媒燃焼の条件を相当直径が2.5m
m〜10mm、空間速度が50000(1/H)〜600000(1/H)との特定
の範囲に設定することにより、好ましい触媒燃焼の温度
条件を形成するとともに燃料の改質を十分に行わせ、Ｎ
ＯＸ発生量が極めて少ない高温の燃焼ガスを長期間にわ
たり安定して得ることができるようにしたものである。
また本発明によればハニカム構造触媒体の下流に他の保
炎手段を必要としないので、燃焼装置が簡単となりメン
テナンスも容易となる。よって本発明は特に高温の燃焼
ガスの安定供給が求められるガスタービン用燃焼器等に
好適な触媒燃焼方法として、産業の発展に寄与するとこ
ろは極めて大である。
第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は第１図
の装置の各段の温度分布を示すグラフである。 (3)：ハニカム構造触媒体、(10)、(11)：流量制御装
置、(12)：混合器、(13)：触媒燃焼室、(14)：気相燃焼
室。
の装置の各段の温度分布を示すグラフである。 (3)：ハニカム構造触媒体、(10)、(11)：流量制御装
置、(12)：混合器、(13)：触媒燃焼室、(14)：気相燃焼
室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 博 愛知県名古屋市熱田区高蔵町10番28号 (72)発明者 藤田 恭 愛知県名古屋市瑞穂区弥富町月見ケ岡20番 18号 (56)参考文献 特開 昭60−186622（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−95458（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】燃料と空気との混合気の流量を制御しつつ
供給し、ハニカム構造体の表面に燃焼触媒を担持させた
ハニカム構造触媒体と接触させて触媒燃焼させたのち、
その下流域において気相燃焼させる方法であって、燃焼
器をハニカム構造触媒体を備えた触媒燃焼室と、その下
流に他の保炎手段を介在させることなく引続いて形成さ
れた気相燃焼室とで構成し、該ハニカム構造触媒として
相当直径が2.5mm〜10mmの多数の貫通孔を備えたハニカ
ム構造触媒体を用い、混合気を空間速度50000(1/H)〜60
0000(1/H)でハニカム構造触媒に供給し、その内部にお
いて触媒燃焼させたのち、その触媒燃焼ガスを保炎源と
して他の保炎手段に依存することなくその下流域におい
て気相燃焼させることを特徴とする触媒燃焼方法。 - 【請求項２】ハニカム構造体の表面にパラジウムを含む
燃焼触媒を担持させたハニカム構造触媒体を用いる特許
請求の範囲第１項記載の触媒燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60278577A JPH0650164B2 (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 触媒燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60278577A JPH0650164B2 (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 触媒燃焼方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62138605A JPS62138605A (ja) | 1987-06-22 |
| JPH0650164B2 true JPH0650164B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=17599202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60278577A Expired - Fee Related JPH0650164B2 (ja) | 1985-12-10 | 1985-12-10 | 触媒燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650164B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6095458U (ja) * | 1983-12-02 | 1985-06-29 | 株式会社東芝 | 触媒燃焼器 |
| JPS60186622A (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-24 | Toshiba Corp | 触媒燃焼器 |
-
1985
- 1985-12-10 JP JP60278577A patent/JPH0650164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62138605A (ja) | 1987-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6270336B1 (en) | Catalytic combustion system and combustion control method | |
| KR950011463B1 (ko) | 촉매연소장치 | |
| JPS6066022A (ja) | ガスタ−ビンの燃焼法 | |
| GB2268694A (en) | A catalytic combustion chamber | |
| JPS6312225B2 (ja) | ||
| JPH0650164B2 (ja) | 触媒燃焼方法 | |
| JPS61235609A (ja) | 触媒システムによるメタン系燃料の燃焼方法 | |
| JPS61252409A (ja) | メタン系燃料の燃焼方法 | |
| GB2074889A (en) | Heat treatment of foodstuff | |
| JPS6380849A (ja) | 高圧メタン系燃料の燃焼用触媒システムおよびそれを用いた燃焼方法 | |
| US4364727A (en) | Heat treatment of foodstuff | |
| JP2618960B2 (ja) | 触媒燃焼装置およびその燃焼制御方法 | |
| JP4226143B2 (ja) | 触媒燃焼装置及びその燃焼制御方法 | |
| JP2000055312A5 (ja) | ||
| JPH0381047B2 (ja) | ||
| JP2689190B2 (ja) | 触媒セラミックバーナ | |
| JPH0842814A (ja) | 触媒燃焼方法 | |
| JPS5849817A (ja) | 触媒燃焼器 | |
| JP2720614B2 (ja) | 触媒燃焼装置 | |
| JP3087266U (ja) | 触媒燃焼装置の構造 | |
| JPH033774Y2 (ja) | ||
| KR100387945B1 (ko) | 촉매연소와 촉매층의 선회발생을 조합한 저 ＮＯｘ 연소방법과 그 연소기 | |
| JP3574331B2 (ja) | 燃焼バーナ | |
| JPS63226505A (ja) | 触媒燃焼装置 | |
| JPH08312912A (ja) | 燃焼方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |