JPS58241A - 接触燃焼による不活性ガス製造方法 - Google Patents
接触燃焼による不活性ガス製造方法Info
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- JPS58241A JPS58241A JP9636681A JP9636681A JPS58241A JP S58241 A JPS58241 A JP S58241A JP 9636681 A JP9636681 A JP 9636681A JP 9636681 A JP9636681 A JP 9636681A JP S58241 A JPS58241 A JP S58241A
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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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は効率よく熱エネルギーを回収しながら燃焼ガス
を良質な不活性ガスとして利用できるようにした、接触
燃焼による不活性ガス製造方法に関するものである。
を良質な不活性ガスとして利用できるようにした、接触
燃焼による不活性ガス製造方法に関するものである。
ＬＰＧなどの気体状燃料を使用する発電プラントなどに
おいては、排出燃焼ガス中に含有される窒素酸化物など
による公害防止の見地から、燃焼ガスを不活性ガスとし
て取出しうるよう（二して、熱エネルギーを得ながら需
要の多い不活性ガスを空気中の窒素分を利用して製造し
ようとする考えがある。
おいては、排出燃焼ガス中に含有される窒素酸化物など
による公害防止の見地から、燃焼ガスを不活性ガスとし
て取出しうるよう（二して、熱エネルギーを得ながら需
要の多い不活性ガスを空気中の窒素分を利用して製造し
ようとする考えがある。
しかし現在におけるようなバーナによる燃焼方法即ち気
体状燃料例えばＬＰＧ、ＬＮＧ、ナフサ、灯油、液化石
炭などのように、使用時気体状となる燃料を、燃料濃度
が爆発限界内即ち有炎燃焼を生ずるように空気と混合し
て燃焼させて、所要の熱エネルギーを得ながら燃焼ガス
を得る方法では、不活性ガスとして利用できないばかり
か、熱エネルギーの回収に当って効率の低下を生ずるの
をまぬがれることができない。即ち上記のように有炎燃
焼させた場合には、よく知られるように炎の温度が均一
とならず局部的に高温部を生じて、空気中の酸素と窒素
とから多量の窒素酸化物が生成される。また不純物であ
る酸素の含有量を少なくしようとして、燃焼ガス中の酸
素濃度を小さく（例えばｌヂ以下）して燃焼させた場合
には、不完−全燃焼となって未然炭化水素の残存を招く
と同時に不完全燃焼生成物である一酸化炭素や水素の生
成を招く。このため例えばＬＰＧを燃料とした場合、燃
焼ガスの組成は例えば次の第１表の如くなり、−第 １
表 第 ２ 表 このまヌでは燃焼ガスを不活性ガスとして利用できにく
い。そこで例えばこの燃焼ガスを水中に通して一酸化炭
素など水溶性ガスを除去する方法も試みられているが、
それでも不活性ガスとしての利用には程遠いものがある
。しかもこれに加えてバーナによる方法では、不完全燃
焼させることなく燃焼ガス温度を調節することは困難で
ある。従って必要な温度の燃焼ガスを得て必要な温度の
熱エネルギーを回収することは難かしく、熱効率の低下
をまぬがれ得ない。
体状燃料例えばＬＰＧ、ＬＮＧ、ナフサ、灯油、液化石
炭などのように、使用時気体状となる燃料を、燃料濃度
が爆発限界内即ち有炎燃焼を生ずるように空気と混合し
て燃焼させて、所要の熱エネルギーを得ながら燃焼ガス
を得る方法では、不活性ガスとして利用できないばかり
か、熱エネルギーの回収に当って効率の低下を生ずるの
をまぬがれることができない。即ち上記のように有炎燃
焼させた場合には、よく知られるように炎の温度が均一
とならず局部的に高温部を生じて、空気中の酸素と窒素
とから多量の窒素酸化物が生成される。また不純物であ
る酸素の含有量を少なくしようとして、燃焼ガス中の酸
素濃度を小さく（例えばｌヂ以下）して燃焼させた場合
には、不完−全燃焼となって未然炭化水素の残存を招く
と同時に不完全燃焼生成物である一酸化炭素や水素の生
成を招く。このため例えばＬＰＧを燃料とした場合、燃
焼ガスの組成は例えば次の第１表の如くなり、−第 １
表 第 ２ 表 このまヌでは燃焼ガスを不活性ガスとして利用できにく
い。そこで例えばこの燃焼ガスを水中に通して一酸化炭
素など水溶性ガスを除去する方法も試みられているが、
それでも不活性ガスとしての利用には程遠いものがある
。しかもこれに加えてバーナによる方法では、不完全燃
焼させることなく燃焼ガス温度を調節することは困難で
ある。従って必要な温度の燃焼ガスを得て必要な温度の
熱エネルギーを回収することは難かしく、熱効率の低下
をまぬがれ得ない。
本発明は効率よく必要な温度の熱エネルギーを燃焼ガス
から回収しながら燃焼排ガスを酸素などの不純ガスの含
有の少ない不活性ガスとして取出しうる製造方法を提供
し、窒素酸化物などにもとづく公害防止を図りんが′ら
熱エネルギーの有効活用を図りうるようにしたものであ
る。次に図面を用いてその詳細を説明する。
から回収しながら燃焼排ガスを酸素などの不純ガスの含
有の少ない不活性ガスとして取出しうる製造方法を提供
し、窒素酸化物などにもとづく公害防止を図りんが′ら
熱エネルギーの有効活用を図りうるようにしたものであ
る。次に図面を用いてその詳細を説明する。
本発明の特徴とするところは次の点にある。即ちその第
１は燃料濃度を爆発限界外（爆発限界は燃焼限界と呼ば
れることがあり、この表現によればバーナ法の場合には
燃焼限界内となる）として、これを触媒を備えた接触燃
焼装置に通して酸化反応を促進させるに充分な高温例え
ば１０００℃以上で燃焼させることを第１の特徴とする
もので′ある。第２には接触燃焼装置を複゛数段設け、
第２段においては前段の燃焼排ガスに燃料を混合して同
一要領の接触燃焼を繰返し行わせるようにしたことを特
徴とし、これらにより次のような作用効果が得られるよ
うにして、熱エネルギーを効率よく回収しながら不純ガ
スの少ない不活性ガスを取出しうるようにしたものであ
る。即ちその第１は燃料濃度を爆発゛限界外として触媒
との接触により、高温例えば１０００℃以上の温度で無
炎燃焼させることにより、前記バーナによる有炎燃焼の
ように窒素酸化物を作り易い燃焼環境が作られるのを阻
止して、窒素酸化物の生成を抑制するようにしたもので
ある。また第２には接触燃焼においては、空気と燃料の
混合比の調節により容易に接触燃焼温度を調節できる。
１は燃料濃度を爆発限界外（爆発限界は燃焼限界と呼ば
れることがあり、この表現によればバーナ法の場合には
燃焼限界内となる）として、これを触媒を備えた接触燃
焼装置に通して酸化反応を促進させるに充分な高温例え
ば１０００℃以上で燃焼させることを第１の特徴とする
もので′ある。第２には接触燃焼装置を複゛数段設け、
第２段においては前段の燃焼排ガスに燃料を混合して同
一要領の接触燃焼を繰返し行わせるようにしたことを特
徴とし、これらにより次のような作用効果が得られるよ
うにして、熱エネルギーを効率よく回収しながら不純ガ
スの少ない不活性ガスを取出しうるようにしたものであ
る。即ちその第１は燃料濃度を爆発゛限界外として触媒
との接触により、高温例えば１０００℃以上の温度で無
炎燃焼させることにより、前記バーナによる有炎燃焼の
ように窒素酸化物を作り易い燃焼環境が作られるのを阻
止して、窒素酸化物の生成を抑制するようにしたもので
ある。また第２には接触燃焼においては、空気と燃料の
混合比の調節により容易に接触燃焼温度を調節できる。
従って接触燃焼の利用によりバーナ法のように不完全燃
焼とすることなく、必要な温度の燃焼ガスを得て、所要
の温度の熱エネルギーを回収できるのセ熱効率を向上で
き、またこれと合せて高温の燃焼（＝より不完全燃焼に
もとづく未燃炭化水素の残存や一酸化炭素、水素などの
不純ガスの生成を抑制するようにしたものである。また
第３には複数台の接触燃焼装置を使用し、前段の燃焼排
ガス中に燃料を混合して高温で無炎燃焼を繰返し行わせ
ることにより、初段の燃焼により消費された空気中の酸
素量より少ない酸素量の燃焼排ガスを用いて次段の接触
燃焼が行われ、また更にその次段の接触燃焼が更に少な
い酸素量の燃焼排ガスを用いて行われるようにして、最
終的に不活性ガスとして利用される燃焼排ガス中の酸素
量を零に近づけるようにしたものである。またこれに加
えて繰返し行われる燃焼排ガスの燃焼により未燃成分の
燃焼が行われるようにして、不純物の少ない不活性ガス
を得るようにしたものである。即ち空気中の含有酸素を
１箇の接触燃焼装置により全量消費されるように燃料を
供給したときには、燃焼装置内が高温になり過ぎて破損
し、また触媒も温度的に耐えられなくなると同時に、燃
料濃度が爆発限界内に人って炎燃焼となり、窒素酸化物
などの燃焼生成物が生成されるが、前段の燃焼排ガスを
用いて繰返し燃焼させるようにすれば、上記のような各
種の悪条件を克服して不活性ガスとして利用される燃焼
ガス中の酸素量、その他の不純物を零に近づけうる効果
がある。第２表はＬＰＧを燃料として３段の接触燃焼に
より得られた燃焼排ガスの組成を示す一例であって、第
１表と対比して明らかなように、２酸化炭素、水が稍増
すのみで酸素その他の不純ガスは零、または大巾に減少
し不活性ガスとして充分利用できることを示している。
焼とすることなく、必要な温度の燃焼ガスを得て、所要
の温度の熱エネルギーを回収できるのセ熱効率を向上で
き、またこれと合せて高温の燃焼（＝より不完全燃焼に
もとづく未燃炭化水素の残存や一酸化炭素、水素などの
不純ガスの生成を抑制するようにしたものである。また
第３には複数台の接触燃焼装置を使用し、前段の燃焼排
ガス中に燃料を混合して高温で無炎燃焼を繰返し行わせ
ることにより、初段の燃焼により消費された空気中の酸
素量より少ない酸素量の燃焼排ガスを用いて次段の接触
燃焼が行われ、また更にその次段の接触燃焼が更に少な
い酸素量の燃焼排ガスを用いて行われるようにして、最
終的に不活性ガスとして利用される燃焼排ガス中の酸素
量を零に近づけるようにしたものである。またこれに加
えて繰返し行われる燃焼排ガスの燃焼により未燃成分の
燃焼が行われるようにして、不純物の少ない不活性ガス
を得るようにしたものである。即ち空気中の含有酸素を
１箇の接触燃焼装置により全量消費されるように燃料を
供給したときには、燃焼装置内が高温になり過ぎて破損
し、また触媒も温度的に耐えられなくなると同時に、燃
料濃度が爆発限界内に人って炎燃焼となり、窒素酸化物
などの燃焼生成物が生成されるが、前段の燃焼排ガスを
用いて繰返し燃焼させるようにすれば、上記のような各
種の悪条件を克服して不活性ガスとして利用される燃焼
ガス中の酸素量、その他の不純物を零に近づけうる効果
がある。第２表はＬＰＧを燃料として３段の接触燃焼に
より得られた燃焼排ガスの組成を示す一例であって、第
１表と対比して明らかなように、２酸化炭素、水が稍増
すのみで酸素その他の不純ガスは零、または大巾に減少
し不活性ガスとして充分利用できることを示している。
次に第１図に示す実施例図を用いて本発明を具体的に説
明する。第１図においてＡは第１接触燃焼装置、（１）
はその第１混合器で、ブロワ−（ｌａ）により空気導入
管（ｌｂ）を介して送り込まれる燃料とを濃度が爆発限
界外となるように完全に混合する。この場合接触燃焼に
当っては予熱しておくことが望ましく、その熱源として
例えば以下に説明する熱交換器を利用するのがよい。ま
たこの場合予熱温度が６００℃以上になると、局部的に
燃料濃度が爆発限界内に人って、窒素酸化物のような燃
焼生成物を生成するので、６００℃以下にすることが望
ましい。（２）は第１接触燃焼器であって例えば第２図
に示す断面図のように、格子状断面をもつ触媒が内蔵さ
れ、こ＼を予熱混合気が通過するとき無炎の接触燃焼が
行われ、かつ１０００°Ｃ以上の温度で燃焼が行われる
。（３）は第１熱交換気であって、燃焼ガスから熱エネ
ルギーを回収する。Ｂは第２接触燃焼装置、（４）はそ
の第２混合器であって、第１熱交換器（３）を通過した
燃焼ガスと燃料導入管（４Ｃ）による燃料とを爆発限界
外となるように混合し、また混合気を６００℃以下の温
度になるよう第１熱交換器（８）で調節する。（５）は
第２接触燃焼器、（６）は第２熱交換器で、接触燃焼に
より得られた燃焼ガスの熱エネルギーを回収する。
明する。第１図においてＡは第１接触燃焼装置、（１）
はその第１混合器で、ブロワ−（ｌａ）により空気導入
管（ｌｂ）を介して送り込まれる燃料とを濃度が爆発限
界外となるように完全に混合する。この場合接触燃焼に
当っては予熱しておくことが望ましく、その熱源として
例えば以下に説明する熱交換器を利用するのがよい。ま
たこの場合予熱温度が６００℃以上になると、局部的に
燃料濃度が爆発限界内に人って、窒素酸化物のような燃
焼生成物を生成するので、６００℃以下にすることが望
ましい。（２）は第１接触燃焼器であって例えば第２図
に示す断面図のように、格子状断面をもつ触媒が内蔵さ
れ、こ＼を予熱混合気が通過するとき無炎の接触燃焼が
行われ、かつ１０００°Ｃ以上の温度で燃焼が行われる
。（３）は第１熱交換気であって、燃焼ガスから熱エネ
ルギーを回収する。Ｂは第２接触燃焼装置、（４）はそ
の第２混合器であって、第１熱交換器（３）を通過した
燃焼ガスと燃料導入管（４Ｃ）による燃料とを爆発限界
外となるように混合し、また混合気を６００℃以下の温
度になるよう第１熱交換器（８）で調節する。（５）は
第２接触燃焼器、（６）は第２熱交換器で、接触燃焼に
より得られた燃焼ガスの熱エネルギーを回収する。
Ｃは第３接触燃焼装置、（７）は第３混合器で燃料導入
管（７ａ）による燃料と前段の第２熱交換器（６）を通
った燃焼排ガスとを爆発限界外となるように混合し、ま
た６００°Ｃ以下の温度になるよう第２熱交換器（６）
にて調節する。（８）は第８接触燃焼器、（９）は第８
熱交換器で、その燃焼ガスは取出管Ｑｌに送られる。
管（７ａ）による燃料と前段の第２熱交換器（６）を通
った燃焼排ガスとを爆発限界外となるように混合し、ま
た６００°Ｃ以下の温度になるよう第２熱交換器（６）
にて調節する。（８）は第８接触燃焼器、（９）は第８
熱交換器で、その燃焼ガスは取出管Ｑｌに送られる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば必要な
温度の不活性ガスを容易に得ることができ、しかも必要
な温度の熱エネルギーの回収が容易である。
温度の不活性ガスを容易に得ることができ、しかも必要
な温度の熱エネルギーの回収が容易である。
第１図は本発明の一実施例系統図、第２図は触媒の一例
を示す断面図である。 Ａ・・・・第１接触燃焼装置、 （１）・・・・第１混
合器、（ｌａ）・・・・空気ブロワ−１（１ｂ）・・・
・空気導入管、（ｌｃ）・・・・燃料導入管、 （２）
・・・・第１接触燃焼器、（３）−・・第１熱交換器、
Ｂ・・・・第２接触燃焼器、（４）・・・・第２混合
器、 （４ａ）・φ・・燃料導入管、（５）・・・・
第２接触燃焼器、 （６）・・・・第２熱交換器、Ｃ・
・・・第８接触燃焼装置、 （７）・・・・第８混合器
、（７ａ）・・・・燃料導入管、 （８）・・・・第３
接触燃焼器、（９）・・・・第８熱交換器、 α１・・
・・不活性ガス取出管。 特許出願人 財団法人 電力中央研究所代理人弁理士
大 塚 学 外１名
を示す断面図である。 Ａ・・・・第１接触燃焼装置、 （１）・・・・第１混
合器、（ｌａ）・・・・空気ブロワ−１（１ｂ）・・・
・空気導入管、（ｌｃ）・・・・燃料導入管、 （２）
・・・・第１接触燃焼器、（３）−・・第１熱交換器、
Ｂ・・・・第２接触燃焼器、（４）・・・・第２混合
器、 （４ａ）・φ・・燃料導入管、（５）・・・・
第２接触燃焼器、 （６）・・・・第２熱交換器、Ｃ・
・・・第８接触燃焼装置、 （７）・・・・第８混合器
、（７ａ）・・・・燃料導入管、 （８）・・・・第３
接触燃焼器、（９）・・・・第８熱交換器、 α１・・
・・不活性ガス取出管。 特許出願人 財団法人 電力中央研究所代理人弁理士
大 塚 学 外１名
Claims (1)
- 触媒を備えた接触燃焼装置を複数段設け、第１させ、第
２段以下の接触燃焼装置においてはそれぞれ前段の燃焼
排ガスに爆発限界外となるように燃料を混合した混合気
による無炎燃焼を順次行わせて、燃焼排ガス中の含有酸
素量を順次減少させ、燃焼排ガスを含有酸素量の少ない
不活性ガスとして取出しうるようにしたことを特徴とす
る接触燃焼による不活性ガス製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9636681A JPS58241A (ja) | 1981-06-22 | 1981-06-22 | 接触燃焼による不活性ガス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9636681A JPS58241A (ja) | 1981-06-22 | 1981-06-22 | 接触燃焼による不活性ガス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58241A true JPS58241A (ja) | 1983-01-05 |
| JPH0114806B2 JPH0114806B2 (ja) | 1989-03-14 |
Family
ID=14162974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9636681A Granted JPS58241A (ja) | 1981-06-22 | 1981-06-22 | 接触燃焼による不活性ガス製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58241A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59127648A (ja) * | 1983-01-08 | 1984-07-23 | Ngk Insulators Ltd | 低酸素濃度含有ガスの製造法 |
| JPS60122709A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-01 | Hitachi Ltd | アルゴンの回収方法 |
| CN109323443A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101975717B (zh) * | 2010-10-18 | 2011-11-09 | 南京工业大学 | 非标状态下可燃气体爆炸极限测试系统 |
-
1981
- 1981-06-22 JP JP9636681A patent/JPS58241A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59127648A (ja) * | 1983-01-08 | 1984-07-23 | Ngk Insulators Ltd | 低酸素濃度含有ガスの製造法 |
| JPS60122709A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-01 | Hitachi Ltd | アルゴンの回収方法 |
| CN109323443A (zh) * | 2017-07-31 | 2019-02-12 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器 |
| CN109323443B (zh) * | 2017-07-31 | 2024-04-12 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0114806B2 (ja) | 1989-03-14 |
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