JPS5830486B2 - タンカスイソガンユウハイガス ノ ソウオンニトボシク カツ ススノナイネンシヨウホウホウ オヨビ ソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃焼前に空気を添加することに依るプロセスガ
ス殊に炭化水素含有廃ガスの騒音が少なく且つ煤のない
燃焼方法に係る。

精製及び石油化学設備に於ては、設備の始動及び停止に
際し、殊に非常停止に際し、その組成のために更に処理
することができない廃ガスが生成する。

これ等廃ガスは大底の場合トート中にて燃焼される。

然し乍ら殆んど総ての炭化水素含有廃ガスは、大気中に
て煤を形成しつつ燃焼する。

この原因は焔芯中にて酸素不足下に且つ高温に於て起る
分解−及び重合反応である。

反応前に空気酸素を混加することに依り煤形成を阻止す
ることができる。

例となれば酸化の反応速度は煤形成する中間反応の速度
よりも著しく太きいからである。

必要な空気酸素は燃焼前に廃ガス自体に依り吸引するこ
とができること、又はインゼクターに依り大抵は駆導媒
体としての蒸気にて廃ガスに供給しなければならないこ
とは公知である。

廃ガスが燃焼空気を燃焼前に自ら吸引する最初に挙げた
トーチタイプは、高い前圧を有するガスに於てのみ使用
することができる。

この場合に十分に大きな流出衝撃（推進力）でガスが流
出するガス供給管の後にベンチュリー混合管を接続する
ことができ、このベンチュリー混合管内でガスと吸入空
気とが混合され、かつこのベンチュリー混合管の流出口
は、火焔防禦火格子を有するバーナーとして横取されて
いる。

（Ｃｈｅｍ、 Ｔｅｃｈｎ、 １８（１９６６）第２６
６−２７２頁参照）。

中央ガス流出口の代りに環状間隙ノズルを使用する前述
に類似の構造は独乙国特許公告公報第２１４３５２０号
中に記載されている。

この構造は混合管流出口に火焔逆流止め安全装置を有す
る円筒状混合管を有する。

他の構造様式に於ては混合管は省略される。

側となれば火焔は、圧力が低すぎる場合には混合管中に
後退することがあるからである。

ガスは圧力制御されている面を有する環状間隙を通って
水平方向に流出し、壁噴流として凸状体をめぐり、流れ
が垂直方向に変向される。

壁噴流は進路に沿って燃焼空気を吸引する。

凸状体の半分に於て火焔は安定化される（、 Ｐｅｔｒ
ｏｌｅｕｍ ａｎｄ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ １３ （］ ９７３ ）第
８６−９０頁参照）。

長い火焔を発生させないために、多数の小さい自動吸引
式トーチが１つの平面中に配置されることができる。

環状間隙インゼクターとして作動する２７０個の個別バ
ーナーを有する６角形の燃焼面は独乙国特許公開公報第
２３２７０１７号中に示されている。

駆導媒体を有するインゼククーに依り燃焼空気が廃ガス
中に導入される他のトーチタイプは、僅少の過圧を有し
従て僅少の流出衝撃を有する廃ガスに於て使用されなけ
ればならない。

この場合燃焼空気は、蒸気ノズルに依る衝撃上昇に依り
ガス噴流中に、又は駆導媒体としての蒸気又は圧搾空気
によりトーチ管流出口にもたらされることができる。

混合管のないインゼクターが斜上方に向けられてトーチ
管の周囲に環状に配置され、且つトーチ軸上に追加的に
空気供給管を有する蒸気イン４クターが存在している結
合装置は独乙国特許公告公報第１１４４８６９号中に記
載されている。

トーチ管の周囲に環状に混合管のないインゼクターを有
するが、トーチ管の内部に混合管を有する多くのインゼ
クターを有する類似の装置は文献Ｃｈｅｍ−Ｔｅｃｈｎ
、 １８ （１９６６）第２６６−２７２頁に示されて
いる。

駆導媒体として、蒸気を有する所謂ブンゼントーチは独
乙国特許公開公報第１７５１１３４号中に記載されてい
る。

この場合には空気が蒸気に依り混合管中に吸引されるの
みならず、同時にトーチガスも一緒に混合される。

均質な混合に依り、このトーチタイプは煤を生ずる傾向
は比較的少ない。

然し乍ら火焔は混合管中に逆火する。多数の混合管イン
ゼクターが１つの円錐形に拡大されたトーチヘッド中に
取り付けられている装置は雑誌“Ｃｈｅｍ １ｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐ ｒｏｇｒｅｓｓＶｏＬ６
９Ａ１０（１９７３）第６０−６４頁“中に記載されて
いる。

これに使用するインゼクターは、その流出口面の周囲対
流出口面積の有利な比に依り騒音発生の低い環状間隙イ
ンゼククーである。

前記の両トーチタイプを以て、異なる組成の廃ガスが煤
形成なしに燃焼されることができる。

蒸気イン４クターを有するトーチタイプに於ては、イン
ゼクター構造及びガスの空気需要に応じて、燃焼空気を
脱煤のために廃ガスに混合するために、廃ガスＩ Ｋｙ
につき蒸気０．５乃至１．５１ｔ５＝が必要とされる。

煤のない燃焼のために必要とされる蒸気量が異なること
の理由によりインゼクター及びその空気導入のための装
置が今なお最適には設計されていない。

従で公知のトーチの運転は著しい経常費を伴うものであ
って、高い蒸気消費は、追加的に２つの騒音源を招来す
る： （１）インゼクターに於ける蒸気の臨界超過膨張。

（２）蒸気−及び空気供給及びこれに依って増大する流
動速度に依で惹起される不安定な火焔ペース。

本発明の目的とする所は、空気吸引と燃焼との間の厳密
な分離に依り、並びにインゼクター構造に依り空気吸引
を改善し、且つこれに依り公知のトーチの高い蒸気消費
を減少し、安定な燃焼に依り及びインゼクターの僅少な
流出口断面に依り騒音発生を減少し、並びに良好な混合
に依り光発生を減少しようとするに在る。

更にインゼクターロツドに依り形成される結合された混
合−及び燃焼室に依り、前混合されて運転される普通の
トーチと異なり、火焔の混合管中への逆火を防止する、
かくしてトーチの作業範囲及び寿命（熱負荷）を増大す
ることである。

この目的は本発明に依れば、燃焼前に空気を添加するこ
とに依るプロセスガス殊に炭化水素含有廃ガスの騒音が
少なく且つ煤のない燃焼方法に於て、トーチ管１の出口
外周に複数の空気吸引駆導媒体用インゼクターロツド３
を上方に向って円錐形に拡大配置して燃焼混合室を形成
し、廃ガス流はインゼクターロツド３に沿って導かれ、
これらインゼクターロツド３の全長上の外方に向える側
に於いて、駆導媒体により吸引される空気を、廃ガス流
中に垂直に導入し、かくして駆導媒体による空気の吸引
混合域と該混合ガスと廃ガスとの混合燃焼域との間に厳
密な分離をもたらすことにより達成される。

空気吸引のための駆導媒体としては、蒸気、空気又は他
のガス状媒体が使用される。

本発明方法に関連して、円形に配置されたインゼククー
ロツドがトーチ軸に関して１０°と２０゜との間の角度
に於て外方へ傾斜され、且つインゼクターロツドの噴流
ベクトルが同一回転方向に於てトーチ軸を中心とする円
に切線をなすか又はトーチ軸に遭偶することが好ましい
。

更に本発明はトーチ管の周囲に円形に配置されたインゼ
クターロツドが、その外方に向える側に於て、インゼク
ターロツドに依り形成される混合室中に於て廃ガスと混
合される空気を吸引することを特徴とする装置に係る。

インゼクターロツドに依り形成される混合室並びにトー
チ管は、同心管に依り包囲されているのが有利であって
、かくして弁を以て吸引される空気量が制御されること
ができる。

本発明に依れば、駆導媒体は溝を通ってインゼクターロ
ツドに沿って流れ、且つ間隔片に依りインゼクタロツド
と共に流出溝を形成する平鉄に依り９０°だけ変向され
、且つ２つの部分流に分割される。

両部分流はインゼクターロツド壁に接着しく壁噴流）、
且つこれに依り再び９００だけ変向される。

本発明に依り達成される利点は下記の通りである。

（１）安定な従で騒音が少ない燃焼、例となれば混合室
の流出口断面は安定条件に適合せしめられることができ
るからである。

（２）煤を生ぜず、しかも発光の少ない燃焼、伺となれ
ば空気吸引と廃ガスとの混合との間のインゼクターロツ
ドの厳密な分離に依り強い風の影響に於ても空気吸引が
燃焼ガスに依り妨害されないからである。

（３）駆導噴流の僅少な臨界超過膨張騒音、例となれば
駆導噴流の流出口面の周囲対流出口面の比が太きいから
である。

本発明の１実施形を次に添附図面に依り詳細に説明する
。

図面中第１図はトーチバーナーの縦断面図、 第２図はインゼクターロツドを配置せるトーチバーナー
の９００セグメントの平面図、 第３図はインゼクターロツドの構造及び作用様式を示し
、 第４図は空気制御のための追加装置を示す。

本発明に依るバーナーは、結合された混合−及び燃焼室
２に開口するトーチ管１より成り、混合及び燃焼室２は
インゼクターロツド３に依り形成され、これ等インゼク
ターロツドはトーチ管１の流出口を、上方に向って円錐
形に拡大して円形に包囲する。

インゼクターロツド３は、導管５を経て蒸気を供給する
環状管４上に取りつけられている。

本発明方法は次のように行われる：蒸気又は他の駆導媒
体は溝６を通ってインゼクターロツド３に沿って流れ、
且つ間隔片９に依りインゼクターロツド３と共に流出溝
８を形成する平鉄７に依り９０°変向され、且つ２つの
部分流に分割される（第３図）。

両部分流は流出溝８を通って流出する。

形成される蒸気噴流はインゼクターロツド１０の壁に接
して流れ（壁噴流）、このために再び９０°変向される
。

同時に噴流は第１四分円に於ける道程に沿って燃焼空気
を吸引する。

混合及び燃焼室２の方に向いている第２四分円に於ては
、蒸気−空気噴流の衝撃は、トーチ管１よりの燃焼ガス
を蒸気及び空気と混合するために利用される。

個々のインゼクターロツドの噴流方向は、混合−及び燃
焼室２の軸線の横近くを通り過ぎることができるので、
渦流が生じ、それによりトーチから廃ガスがでた後に、
吸入された空気と廃ガスとの一層良好な混合が行なわれ
る。

他方に於てはインゼクターロツドの噴流ベクトルはトー
チ軸にも遭遇することができ、従でトーチ軸上に於て形
成される空気力学により生じる押し退けに依り廃ガスは
トーチの縁部の方向に導かれ、かくすることにより火焔
のより良好な安定化が達成される。

インセクターロッド３に依り形成される混合室２並びに
トーチ管１は、同心管１１に依り包囲されており、この
助けに依り弁１２を介して吸引空気量が制御されること
ができる。

燃焼は負荷の程度に応じて、インセクターロッドの燃焼
混合室側の逆流帯域で行なわれる。

例となればここではトーチの中心軸方向への混合ガス速
度が低く、さらに混合室流出口附近に於て始めて速度が
低くなるからである。

点火に際しては、これ等安定な領域で任意公知の点火源
により点火が行われる。

【図面の簡単な説明】

添附図面中、第１図はトーチバーナーの縦断面図、第２
図はインセクターロッドを配置したトーチバーナーの９
０°セグメントの平面図、第３図はインセクターロッド
の構造及び作用を示す図、第４図は空気制御のための追
加装置を示す縦断面図である。 尚、図示された主要部と符号との対応関係は以下の通り
である。 １・・・・・・トーチ管、２・・・・・・混合及び燃焼
室、３，１０・・・・・・インセクターロッド、４・・
・・・・環状管、５・・・・・・導管、６・・・・・・
溝、７・・・・・・平鉄、８・・・・・・流出溝、９・
・・・・・間隔片、１１・・・・・・同心管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃焼前に空気を添加することに依るプロセスガス殊
   に炭化水素含有廃ガスの騒音が少なく且つ煤のない燃焼
   方法に於て、トーチ管１の出口外周に複数の空気吸引、
   駆導媒体用インゼクターロツド３を上方に向って円錐形
   に拡大配置して燃焼混合室を形成し、廃ガス流はインゼ
   クターロツド３に沿って導かれ、これらインゼクターロ
   ツド３の全長上の外方に向える側に於いて、駆導媒体に
   より吸引される空気を、廃ガス流中に垂直に導入し、か
   くして駆導媒体による空気の吸引混合域と該混合ガスと
   廃ガスとの混合燃焼域との間に厳密な分離をもたらすこ
   とを特徴とするプロセスガス殊に炭化水素含有廃ガスの
   騒音が少なく且つ煤のない燃焼方法。