JPH07502106A - ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス浄化装置 発明の背景 燃焼を通じて汚染物質を壊滅させる場合のガス浄化装置として、燃焼熱交換器（ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）が知られている（ＵＳ−Ａ−４， ７４１，６９０参照）、：、：テは、燃焼ベッドの中央で正規の作動温度を維持 するために電気ヒータが使用されている。仮に、化学的エネルギが汚染物質の壊 滅中に熱を形成するように成長し十分になれば、電気的エネルギの供給は必要で はない。この場合の装置は、独立したものとなり、電気ヒータは、汚染物質の壊 滅作用の始動に必要となるのみである。始動時の必要条件は、汚染物質の壊滅反 応を継続するに十分な高い温度が存在することである。一度、この反応が開始さ れると、それ自体により前記温度のレベルを維持する熱が発生し、反応汚染物質 により十分な化学的エネルギが提供される。

この汚染物質から発生したエネルギが、ベッド内で要求されるレベルで作動温度 を維持するに十分であれば、電気ヒータを使用する代わりに、要求される熱を供 給するために、浄化されるべき空気中に付加燃料を混合することが可能となる。

例えば、天然ガスあるいはプロパンを汚染された空気流の中に付加することがで きる。また、気化した溶媒も時々使用される。エネルギの価格は、電気による熱 よりも付加燃料の方がしばしば安い。

電気的に加熱される燃焼熱交換器による電気加熱システムの寸法は、一般に次の 条件に合致するように選択される。

その装置が、十分な空気の流れと作動温度を維持するように作動し、また、その 時、空気は一時的にエネルギを発生させるような汚染物質を含まないことである 。言い換えると、この装置は、クリーンな空気で作動すべきとされている。この 結果、電気的接続は、かなり大きな電源の要求に対応するように設計されなけれ ばならない。しかし、電気ヒータのためにかなり大きな電源を設けなければなら ないことは、必然的に接続電源も大きくなり、装置もかなり高価となり、コスト 高となるが、この装置は、極めて希にしか使用されない。このようにクリーンに された空気流を特殊な燃料として供給するように設計された装置の利用は、この ような環境下では、電気電源の接続を減少し得ることになるので、コストを節約 するという結果になる。これは、従来技術であり、公知の燃焼熱交換器を組み合 わせてあらゆる場合に使用されている。

公知の構成では、電気的に加熱される燃焼熱交換器は、複数の電気ヒータが、ベ ッドの最も熱いゾーンに設けられている。作動中、この温度は、このゾーンの中 で高く　（約１０００°Ｃ）、ヒータを形成する材料に耐腐食性がしばしば要求 される。これは、熱が電気により供給されようと、汚染物質やあるいは流れに付 加される燃料により供給されようと事実なのである。この問題は、電気ヒータの 場合のみでなく、電気ヒータとは異なる他の形式のヒータを使用する場合も同様 である。

図面の説明 図１は、ガスを浄化するガス浄化装置を示す概略図である。

具体例の詳細な説明 次に、本発明の手段として、あらゆるヒータが長期間高温に晒されないように内 装されるように構成されている燃焼熱交換器を定義する。本発明の一実施例は、 図１に示されている。　・ 浄化された吸入空気が導管１を介して導入され、そして空気流れ方向変更装置２ に供給される。この装置内では、空気が空気分配空間３に向かう上方と、空気分 配空間４に向かう下方とに交互に指向される。ここから、空気は、化学反応が行 なわれる燃焼ベッド５を通過する。そして、空気分配空間４あるいは空気分配空 間３を交互に通った空気は、空気流れ方向変更装置２に戻され、最終的には、浄 化された空気が導管６を通って出ていく。燃焼ベッド５の中央の高温ゾーンを維 持するために、空気の流れ方向は、前記米国特許明細書に記載されている原理に より、規則的に間隔が変更される。通常作動中の熱損失は、汚染物質及び／又は まさにこの目的のために空気にミックスされた燃料の反応工程で生じた熱により 補償される。

しかし、当初から化学反応が開始されるためには、より高い温度が要求される。

前記ベッドでは、必要とされる始動温度は、１つあるいは複数のヒータ７により 達成される。

当該ヒータ７は、中央に水平に位置され、つまり、ベッドの中心部分からは離間 され、ベッドの比較的上方部分に位置付けられている。

この装置が、冷たい状態から始動される場合には、これらヒータ７が作動される 。これらヒータ７は、通常の作動温度と同程度の高い温度が必要とされない始動 温度にまでベッド内の一層を加熱するのに使用される。もし、その温度レベルが 十分であれば、汚染物質／燃料と空気との混合が前記層を介して通路中での反応 の開始を確立し、また一点での反応の進行がここから離間した層の内部で一層の 加熱に発展する。層内での温度は、装置の作動中上昇する。

正しい始動温度レベルがヒータにより達成されると、後者のヒータは停止され、 空気の流れや汚染物質／燃料の供給が開始され、これにより、最も熱い層の温度 が、やがて正規の作動温度にまで増大することになる。

前記熱い層からその周囲までの経路は、ベッドの下部側よりも上部側の方が短い ため、前記熱い層は、下方よりむしろ上方がより多くの熱を失うことになる。こ の結果、この熱は、下方に向かって移動する傾向を呈し、結局は、ベッド内の中 心に至る。

空気流れ方向機構を制御することにより、上方よりベッドを介して下方により多 くの空気量を流すようにしているが、この方法は、ベッドの内部に固定的に設け られたヒータが正規の作動温度に晒されない状態を加速的に素早く行なうことに なる。これを達成する最も簡単な方法は、交互に異なる長さの間隔で上方と下方 を通る流れを許容することであり、また、単位時間当たりの流れ量を変える代わ りに間隔の時間を等しく保つことである。

このように予め定められた制御であるいはこのような制御でなくても、最終的に は、ベッドの中央に最も熱い層が集中することになり、非対称に設けられたヒー タが、常に最も熱い層の外部に位置しているベッドのより冷たい部分にヒータ自 体が位置していることになる。

それから続いて燃焼熱交換器を作動させ、流れに特殊燃料を付加することが望ま れる場合には−、ヒータなしでも最も熱いゾーンの高温度になる。

この結果、ヒータは、より安価な材料で形成し得ることになり、また保証期間も 長くなるとともにこの期間中は保証やメンテナンスもより少ないもので良い。

前述した本発明の例示的な実施例では、ヒータは、ベッドの下部よりも上部の方 により近付くようにベッド内に非対称に設けられている。このような位置は、ヒ ータの保守点検や交換を容易にし、ヒータに近付くときに多数の部材を取り除く 必要性を避けることになる。原理的には、本発明の保護範囲内において、ヒータ をベッドのより下方位置水平流れ上方にすることもできる。また、水平空気流の 場合、ヒータに対し中心の外に適用することもできる。後者の場合、ベッドの構 成は、「上方と下方」が「左と右」に置換されるように回転されうると理解され るべきである。

最も一般的な形式の燃焼熱交換器のヒータは、電気ヒータである。請求の範囲に 定義されているような非対称に設けられたヒータの原理は、他の形式のヒータ、 例えば、オイルあるいはガス燃料を使用するヒータにも適用することができる。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ， ＳＮ、　ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　 ＣＨ，Ｃ３゜ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、 　ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　ＮＬ、　ＮＯ，ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ、ＳＤ 、　ＳＥ、　ＵＳ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．熱発生ベッドと、このベッドを加熱し、化学反応を生じさせるために設けら れた１つまたは複数個のヒータとを有する燃焼熱交換器として知られたガス浄化 装置において、前記化学反応を生じさせるためのヒータは、前記ベッドの中心の 外側、つまり前記ベッドの中心位置の外側に位置されていることを特徴とするガ ス浄化装置。
2. ２．前記複数のヒータ（７）は、前記ベッドの上方部分に位置されていることを 特徴とする請求の範囲第１項に記載のガス浄化装置。
3. ３．前記ガス浄化装置は、始動にともなって素早くベッドの中央に最も熱いゾー ンを変位させるように設けられた空気の流れ方向変更装置が設けられていること を特徴とする請求の範囲第１項に記載のガス浄化装置。