JPH10267249A - 有機シリコン含有排ガスの燃焼脱臭方法 - Google Patents
有機シリコン含有排ガスの燃焼脱臭方法Info
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- JPH10267249A JPH10267249A JP9074917A JP7491797A JPH10267249A JP H10267249 A JPH10267249 A JP H10267249A JP 9074917 A JP9074917 A JP 9074917A JP 7491797 A JP7491797 A JP 7491797A JP H10267249 A JPH10267249 A JP H10267249A
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- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機シリコンを含有する排ガスを安価に、蓄
熱体や熱交換器を目詰まりさせることなく燃焼脱臭する
方法。 【解決手段】 有機シリコンを含有する排ガス中の有機
シリコンを活性炭等の多孔質吸着体にて予め除去したの
ち燃焼して脱臭する。
熱体や熱交換器を目詰まりさせることなく燃焼脱臭する
方法。 【解決手段】 有機シリコンを含有する排ガス中の有機
シリコンを活性炭等の多孔質吸着体にて予め除去したの
ち燃焼して脱臭する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機シリコン含有排
ガスの燃焼脱臭方法に関するものである。
ガスの燃焼脱臭方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】塗装乾燥炉の排ガスや印刷工場内の空調
排ガスには、有機シリコン、有機溶剤、リン、ヒ素、鉛
等の有害・悪臭物質が含まれている。そして、この有害
・悪臭物質のうち約９５％が有機シリコンである。従
来、これら有害・悪臭物質を含む排ガスは、燃焼脱臭装
置に供給して有害・悪臭物質を燃焼除去した後、処理ガ
スとして大気に放出している。ところで、前記燃焼脱臭
装置としては、大別して、蓄熱燃焼方式と触媒燃焼方式
とがある。前記蓄熱燃焼方式は、例えば燃焼装置を有す
る燃焼室に複数の蓄熱体を設け、前記燃焼室で排ガス中
の有害・悪臭物質を燃焼させ、この燃焼ガス（処理ガ
ス）を蓄熱体に通して蓄熱する一方、前述のようにして
蓄熱した他の蓄熱体に有害・悪臭物質を含む排ガスを通
して予熱したうえで燃焼室に供給し、前記蓄熱する蓄熱
体を順次切り換えながら燃焼脱臭するものである。ま
た、前記触媒燃焼方式は、排ガス中の有害・悪臭物質を
触媒により燃焼するものである。
排ガスには、有機シリコン、有機溶剤、リン、ヒ素、鉛
等の有害・悪臭物質が含まれている。そして、この有害
・悪臭物質のうち約９５％が有機シリコンである。従
来、これら有害・悪臭物質を含む排ガスは、燃焼脱臭装
置に供給して有害・悪臭物質を燃焼除去した後、処理ガ
スとして大気に放出している。ところで、前記燃焼脱臭
装置としては、大別して、蓄熱燃焼方式と触媒燃焼方式
とがある。前記蓄熱燃焼方式は、例えば燃焼装置を有す
る燃焼室に複数の蓄熱体を設け、前記燃焼室で排ガス中
の有害・悪臭物質を燃焼させ、この燃焼ガス（処理ガ
ス）を蓄熱体に通して蓄熱する一方、前述のようにして
蓄熱した他の蓄熱体に有害・悪臭物質を含む排ガスを通
して予熱したうえで燃焼室に供給し、前記蓄熱する蓄熱
体を順次切り換えながら燃焼脱臭するものである。ま
た、前記触媒燃焼方式は、排ガス中の有害・悪臭物質を
触媒により燃焼するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蓄熱燃
焼方式においては、有害・悪臭物質を含む排ガス（以
下、排ガスという）は、たとえばセラミック等の蓄熱材
を充填した蓄熱体によって予熱されるが、有機シリコン
は２００℃前後で熱分解してヤニ等の粘着性物質を生成
するため、この粘着性物質が蓄熱材に付着し、さらに有
機シリコンの熱分解によりできた無機シリコンが付着し
て蓄熱体内を閉塞し、排ガス処理に支障を与える等の問
題を有する。なお、前記蓄熱体は排ガスと処理ガスとを
同一通路に順次切り換えながら供給することにより断続
的に排ガスを予熱するようにした蓄熱式の熱交換器だ
が、蓄熱式の熱交換器とせず排ガスと処理ガスとを別通
路に供給し、連続的に排ガスを予熱する熱交換器とする
こともできる。しかし、この場合であっても同様に熱交
換器を閉塞するという問題を有する。
焼方式においては、有害・悪臭物質を含む排ガス（以
下、排ガスという）は、たとえばセラミック等の蓄熱材
を充填した蓄熱体によって予熱されるが、有機シリコン
は２００℃前後で熱分解してヤニ等の粘着性物質を生成
するため、この粘着性物質が蓄熱材に付着し、さらに有
機シリコンの熱分解によりできた無機シリコンが付着し
て蓄熱体内を閉塞し、排ガス処理に支障を与える等の問
題を有する。なお、前記蓄熱体は排ガスと処理ガスとを
同一通路に順次切り換えながら供給することにより断続
的に排ガスを予熱するようにした蓄熱式の熱交換器だ
が、蓄熱式の熱交換器とせず排ガスと処理ガスとを別通
路に供給し、連続的に排ガスを予熱する熱交換器とする
こともできる。しかし、この場合であっても同様に熱交
換器を閉塞するという問題を有する。
【０００４】一方、触媒燃焼方式では、白金触媒による
酸化反応によって生じた無機シリコンが該触媒を被覆
し、劣化させる。したがって、触媒燃焼方式において
は、アルミナ系前処理剤を白金触媒の上流側に配設し、
前記アルミナ系前処理剤で有機シリコンを酸化分解した
排ガスを白金触媒に供給して白金触媒の劣化を防止する
ようにしている。このとき、有機シリコンがアルミナ系
前処理剤と酸化反応するには排ガスを３５０℃以上に昇
温する必要がある。
酸化反応によって生じた無機シリコンが該触媒を被覆
し、劣化させる。したがって、触媒燃焼方式において
は、アルミナ系前処理剤を白金触媒の上流側に配設し、
前記アルミナ系前処理剤で有機シリコンを酸化分解した
排ガスを白金触媒に供給して白金触媒の劣化を防止する
ようにしている。このとき、有機シリコンがアルミナ系
前処理剤と酸化反応するには排ガスを３５０℃以上に昇
温する必要がある。
【０００５】すなわち、図２に示すように、たとえば、
有機シリコンとトルエンとを含む塗装乾燥炉の排ガスを
フィルタ１に通し、排ガス中に混入している異物ダスト
等を除去したのちブロワ２により排ガスを予熱用熱交換
器３に供給し、該予熱用熱交換器３で約２６５℃に予熱
してアルミナ系前処理剤４に供給する。この場合、前記
アルミナ系前処理剤４は有機シリコンと反応するのに３
５０℃以上の温度が必要であるため、予熱バーナ５によ
り排ガスを３５０℃まで昇温してアルミナ系前処理剤４
に供給し、有機シリコンを予め除去する。そして、有機
シリコンを除去された排ガスは白金触媒６に至り、排ガ
ス中の有機溶剤である、たとえばトルエン等の有害・悪
臭物質が燃焼して脱臭され、トルエンの濃度が自燃限界
である１３００ｐｐｍの場合、約５１０℃の処理ガスと
なり、前記予熱用熱交換器３を通って煙突７から放出さ
れる。なお、トルエンは１ｍ3Ｎあたりの濃度が１００
０ｐｐｍの時、燃焼による温度上昇が１２６．４℃であ
る。
有機シリコンとトルエンとを含む塗装乾燥炉の排ガスを
フィルタ１に通し、排ガス中に混入している異物ダスト
等を除去したのちブロワ２により排ガスを予熱用熱交換
器３に供給し、該予熱用熱交換器３で約２６５℃に予熱
してアルミナ系前処理剤４に供給する。この場合、前記
アルミナ系前処理剤４は有機シリコンと反応するのに３
５０℃以上の温度が必要であるため、予熱バーナ５によ
り排ガスを３５０℃まで昇温してアルミナ系前処理剤４
に供給し、有機シリコンを予め除去する。そして、有機
シリコンを除去された排ガスは白金触媒６に至り、排ガ
ス中の有機溶剤である、たとえばトルエン等の有害・悪
臭物質が燃焼して脱臭され、トルエンの濃度が自燃限界
である１３００ｐｐｍの場合、約５１０℃の処理ガスと
なり、前記予熱用熱交換器３を通って煙突７から放出さ
れる。なお、トルエンは１ｍ3Ｎあたりの濃度が１００
０ｐｐｍの時、燃焼による温度上昇が１２６．４℃であ
る。
【０００６】しかし、この方式では、排ガスを３５０℃
以上に予熱してアルミナ系前処理剤４に供給する必要が
あり、そのためのエネルギーを必要とするうえ、排ガス
中の有機溶剤等が白金触媒６で酸化分解（燃焼）するた
め、処理ガスが高温になる。さらに、アルミナ系前処理
剤４は高価なため、無機シリコンで被覆されて処理能力
が低下するごとに交換しなければならないのでランニン
グコストが高くなるという問題があった。
以上に予熱してアルミナ系前処理剤４に供給する必要が
あり、そのためのエネルギーを必要とするうえ、排ガス
中の有機溶剤等が白金触媒６で酸化分解（燃焼）するた
め、処理ガスが高温になる。さらに、アルミナ系前処理
剤４は高価なため、無機シリコンで被覆されて処理能力
が低下するごとに交換しなければならないのでランニン
グコストが高くなるという問題があった。
【０００７】そこで、本発明者らは、前記各方式の欠点
を除去するため、前処理剤について検討した結果、活性
炭を主成分とする多孔質吸着体に注目した。この吸着体
は、有機シリコン以外の悪臭物質も吸着するが、有機シ
リコンは比較的沸点が高くて分子量も大きいため、沸点
が低くて分子量の小さい悪臭物質より吸着されやすく、
先に吸着している悪臭物質を追い出して選択的に吸着
し、また、アルミナ系前処理剤では劣化の著しい２０〜
１００℃においても充分吸着性能を維持することが判明
した。したがって、本発明は、排ガス中の有機シリコン
を活性炭等の多孔質吸着体で吸着除去してから燃焼する
ことにより前記課題を解決する有機シリコン含有排ガス
の燃焼脱臭方式を提供することを目的とする。
を除去するため、前処理剤について検討した結果、活性
炭を主成分とする多孔質吸着体に注目した。この吸着体
は、有機シリコン以外の悪臭物質も吸着するが、有機シ
リコンは比較的沸点が高くて分子量も大きいため、沸点
が低くて分子量の小さい悪臭物質より吸着されやすく、
先に吸着している悪臭物質を追い出して選択的に吸着
し、また、アルミナ系前処理剤では劣化の著しい２０〜
１００℃においても充分吸着性能を維持することが判明
した。したがって、本発明は、排ガス中の有機シリコン
を活性炭等の多孔質吸着体で吸着除去してから燃焼する
ことにより前記課題を解決する有機シリコン含有排ガス
の燃焼脱臭方式を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、有機シリコンが含まれる排ガスを所定温
度に昇温したのち燃焼脱臭する有機シリコン含有排ガス
の燃焼脱臭方法において、前記排ガス中の有機シリコン
を吸着除去したのち、この排ガスを所定温度に昇温して
燃焼脱臭するようにしたものである。また、前記有機シ
リコンを活性炭で吸着除去した排ガスとこの排ガスを白
金触媒で燃焼脱臭した処理ガスとを熱交換して、前記有
機シリコンを吸着除去した排ガスを所定温度に昇温する
ようにしたものである。
成するために、有機シリコンが含まれる排ガスを所定温
度に昇温したのち燃焼脱臭する有機シリコン含有排ガス
の燃焼脱臭方法において、前記排ガス中の有機シリコン
を吸着除去したのち、この排ガスを所定温度に昇温して
燃焼脱臭するようにしたものである。また、前記有機シ
リコンを活性炭で吸着除去した排ガスとこの排ガスを白
金触媒で燃焼脱臭した処理ガスとを熱交換して、前記有
機シリコンを吸着除去した排ガスを所定温度に昇温する
ようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図１
にしたがって説明する。図において、有機シリコンとト
ルエン等を含有する排ガス（２０℃）は、フィルタ１１
により異物を除去されたのち、ブロワ１２により活性炭
を主成分とする多孔質吸着体からなる前処理剤１４に供
給され、該前処理剤１４を通過する間に有機シリコンが
前処理剤１４に吸着除去される。その後、定常運転中の
燃焼脱臭装置では、排ガスが予熱用熱交換器１３で処理
ガスと熱交換することにより約１９０℃に予熱されて白
金触媒１６に至る。この白金触媒１６において前記排ガ
スは既に白金触媒との酸化反応に必要な１９０℃まで昇
温しているため、排ガス中の有機溶剤等の可燃分を燃焼
して約３５０℃の処理ガスとなり、前述のように予熱用
熱交換器１３で排ガスと熱交換したのち煙突１７から排
出される。
にしたがって説明する。図において、有機シリコンとト
ルエン等を含有する排ガス（２０℃）は、フィルタ１１
により異物を除去されたのち、ブロワ１２により活性炭
を主成分とする多孔質吸着体からなる前処理剤１４に供
給され、該前処理剤１４を通過する間に有機シリコンが
前処理剤１４に吸着除去される。その後、定常運転中の
燃焼脱臭装置では、排ガスが予熱用熱交換器１３で処理
ガスと熱交換することにより約１９０℃に予熱されて白
金触媒１６に至る。この白金触媒１６において前記排ガ
スは既に白金触媒との酸化反応に必要な１９０℃まで昇
温しているため、排ガス中の有機溶剤等の可燃分を燃焼
して約３５０℃の処理ガスとなり、前述のように予熱用
熱交換器１３で排ガスと熱交換したのち煙突１７から排
出される。
【００１０】なお、有機溶剤が、たとえば前述のように
トルエンであると、排ガス中のトルエン濃度が白金触媒
１６での自燃限界濃度である１３００ｐｐｍ未満のと
き、あるいは燃焼脱臭装置が定常運転となっていない作
業初期において排ガスが低温のため自燃しないときは、
予熱バーナ１５を燃焼させて排ガス温度を１９０℃まで
昇温する必要がある。そして、白金触媒１６で有機溶剤
が燃焼を開始すると、白金触媒１６自体の温度が上昇す
るとともに排ガス温度も上昇するので、その後は、白金
触媒１６を出た処理ガスの温度により予熱バーナ１５の
燃焼量を調節して定常運転を維持する（前記のように濃
度が１３００ｐｐｍのトルエンの場合、白金触媒１６を
出た処理ガスの温度が３５０℃となるように調節す
る）。この場合においても、予熱バーナ１５は従来の触
媒燃焼方式のように常に燃焼させるものではないので従
来のものに比べて省エネルギーを図ることができる。な
お、前記予熱用熱交換器１３に代えて、蓄熱式の熱交換
器とし、排ガスと燃焼ガスとを交互に連通させるか、あ
るいは蓄熱体を回転させて燃焼ガスにより蓄熱された部
分に排ガスを供給して予熱するようにしてもよい。ま
た、多孔質吸着体として活性炭のかわりに疎水性ゼオラ
イト等を使用してもよい。
トルエンであると、排ガス中のトルエン濃度が白金触媒
１６での自燃限界濃度である１３００ｐｐｍ未満のと
き、あるいは燃焼脱臭装置が定常運転となっていない作
業初期において排ガスが低温のため自燃しないときは、
予熱バーナ１５を燃焼させて排ガス温度を１９０℃まで
昇温する必要がある。そして、白金触媒１６で有機溶剤
が燃焼を開始すると、白金触媒１６自体の温度が上昇す
るとともに排ガス温度も上昇するので、その後は、白金
触媒１６を出た処理ガスの温度により予熱バーナ１５の
燃焼量を調節して定常運転を維持する（前記のように濃
度が１３００ｐｐｍのトルエンの場合、白金触媒１６を
出た処理ガスの温度が３５０℃となるように調節す
る）。この場合においても、予熱バーナ１５は従来の触
媒燃焼方式のように常に燃焼させるものではないので従
来のものに比べて省エネルギーを図ることができる。な
お、前記予熱用熱交換器１３に代えて、蓄熱式の熱交換
器とし、排ガスと燃焼ガスとを交互に連通させるか、あ
るいは蓄熱体を回転させて燃焼ガスにより蓄熱された部
分に排ガスを供給して予熱するようにしてもよい。ま
た、多孔質吸着体として活性炭のかわりに疎水性ゼオラ
イト等を使用してもよい。
【００１１】さらに、前記実施の態様では、触媒燃焼方
式に適用したものであるが、蓄熱燃焼方式であっても多
孔質吸着体を蓄熱体の上流側に設けて、有機シリコンを
除去した排ガスを予熱するようにすればよい。
式に適用したものであるが、蓄熱燃焼方式であっても多
孔質吸着体を蓄熱体の上流側に設けて、有機シリコンを
除去した排ガスを予熱するようにすればよい。
【００１２】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、排ガス中から有機シリコンを選択的に吸着除去
したのち燃焼脱臭するようにしたため、脱臭装置が蓄熱
燃焼方式にあってはヤニや無機シリコンの付着による蓄
熱体の閉塞を防止し、また、触媒燃焼方式にあっては、
前処理剤が従来のアルミナ系のように酸化処理するもの
でなく常温で有機シリコンを吸着除去するものであるた
め、アルミナ系を使用するもののように前処理段階で排
ガスを３５０℃まで昇温する必要がなくそれだけ省エネ
ルギーを図ることができる。さらに、白金触媒での酸化
分解に必要な温度（１９０℃）まで排ガスを昇温するの
に処理ガスとの熱交換を利用すれば、バーナを定常燃焼
する必要がなくなり、一段の省エネルギーを図ることが
できる。しかも前処理剤を活性炭にすれば、アルミナ系
のものに比べて安価であるためランニングコストを大幅
に軽減することができる。
よれば、排ガス中から有機シリコンを選択的に吸着除去
したのち燃焼脱臭するようにしたため、脱臭装置が蓄熱
燃焼方式にあってはヤニや無機シリコンの付着による蓄
熱体の閉塞を防止し、また、触媒燃焼方式にあっては、
前処理剤が従来のアルミナ系のように酸化処理するもの
でなく常温で有機シリコンを吸着除去するものであるた
め、アルミナ系を使用するもののように前処理段階で排
ガスを３５０℃まで昇温する必要がなくそれだけ省エネ
ルギーを図ることができる。さらに、白金触媒での酸化
分解に必要な温度（１９０℃）まで排ガスを昇温するの
に処理ガスとの熱交換を利用すれば、バーナを定常燃焼
する必要がなくなり、一段の省エネルギーを図ることが
できる。しかも前処理剤を活性炭にすれば、アルミナ系
のものに比べて安価であるためランニングコストを大幅
に軽減することができる。
【図１】 本発明にかかる有機シリコン含有排ガスの燃
焼脱臭方法を示す図。
焼脱臭方法を示す図。
【図２】 従来の有機シリコン含有排ガスの燃焼脱臭方
法を示す図。
法を示す図。
１３…予熱用熱交換器、１４…前処理剤（多孔質吸着
体）、１５…予熱バーナ、１６…白金触媒。
体）、１５…予熱バーナ、１６…白金触媒。
Claims (2)
- 【請求項１】 有機シリコンが含まれる排ガスを所定温
度に昇温したのち燃焼脱臭する有機シリコン含有排ガス
の燃焼脱臭方法において、 前記排ガス中の有機シリコンを吸着除去したのち、この
排ガスを所定温度に昇温して燃焼脱臭することを特徴と
する有機シリコン含有排ガスの燃焼脱臭方法。 - 【請求項２】 前記有機シリコンを活性炭で吸着除去し
た排ガスとこの排ガスを白金触媒で燃焼脱臭した処理ガ
スとを熱交換して、前記有機シリコンを吸着除去した排
ガスを所定温度に昇温することを特徴とする請求項１に
記載の有機シリコン含有排ガスの燃焼脱臭方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9074917A JP2911112B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 有機シリコン含有排ガスの燃焼脱臭方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9074917A JP2911112B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 有機シリコン含有排ガスの燃焼脱臭方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10267249A true JPH10267249A (ja) | 1998-10-09 |
| JP2911112B2 JP2911112B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=13561225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9074917A Expired - Fee Related JP2911112B2 (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 有機シリコン含有排ガスの燃焼脱臭方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005094991A1 (ja) | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Nikki-Universal Co., Ltd. | 排ガス浄化用触媒と排ガスの浄化方法 |
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| CN101839492A (zh) * | 2010-06-02 | 2010-09-22 | 蓝星硅材料有限公司 | 一种微硅粉废热回收的方法 |
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| CN105066148A (zh) * | 2015-08-13 | 2015-11-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 低温蓄热式催化氧化治理VOCs气体的方法 |
| JP2017039072A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 排ガス浄化装置及び方法、並びに作物生産用施設への二酸化炭素含有ガスと熱の供給装置 |
| CN110559848A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-12-13 | 扬州博林环保机械有限公司 | 一种储热效果好的储热式催化氧化炉 |
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-
1997
- 1997-03-27 JP JP9074917A patent/JP2911112B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| WO2005094991A1 (ja) | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Nikki-Universal Co., Ltd. | 排ガス浄化用触媒と排ガスの浄化方法 |
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| JP2911112B2 (ja) | 1999-06-23 |
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