JPS6367090B2 - - Google Patents
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- JPS6367090B2 JPS6367090B2 JP55131698A JP13169880A JPS6367090B2 JP S6367090 B2 JPS6367090 B2 JP S6367090B2 JP 55131698 A JP55131698 A JP 55131698A JP 13169880 A JP13169880 A JP 13169880A JP S6367090 B2 JPS6367090 B2 JP S6367090B2
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Landscapes
- Incineration Of Waste (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は化学品製造プロセスなどより排出され
る廃ガス中の炭化水素、一酸化炭素およびその他
の可燃性有機化合物を完全酸化処理するための廃
ガス処理装置に関する。
る廃ガス中の炭化水素、一酸化炭素およびその他
の可燃性有機化合物を完全酸化処理するための廃
ガス処理装置に関する。
化学品製造工場などにおいて生ずる廃ガスはメ
タン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン
など炭素数１〜６の炭化水素類、一酸化炭素およ
び有機酸、アルデヒド類、エステル類、アルコー
ル類などの可燃性化合物を含有し、しかも悪臭を
有するものを多く含む。この可燃性化合物が大気
中に放散されるのは好ましくないことは明らか
で、とくに悪臭を除去することは、強く要望され
るところであり、そのためのプロセスも種々提案
されてきている。この悪臭物質を除去するためま
た他の有害物を除くために用いられる従来の排ガ
ス処理プロセスとして、例を示す第１図や第２図
に示す如きフローシートがある。第１図において
活性アルミナ上に白金などの貴金属を分散担持し
た触媒を充填してなる触媒酸化反応器１、熱交換
器２、熱回収装置３、排出装置としてのスタツク
４、空気補給フアン６および必要により供給廃ガ
ス用ブースターフアン５、供給廃ガス加熱昇温用
熱交換器７はそれぞれ有効に連結されて、廃ガス
の触媒酸化処理プロセスが完結せしめられてい
る。また第２図において触媒酸化反応器１、熱交
換器２、熱回収装置３、排出装置としてのスタツ
ク４、供給廃ガス用ブースタフアン５、触媒酸化
反応器よりの熱排ガスを供給ガス昇温のため直接
循環するためのフアン６をそれぞれ連絡して、第
１図のプロセスを改良する方策がとられている。
タン、エタン、エチレン、プロパン、プロピレン
など炭素数１〜６の炭化水素類、一酸化炭素およ
び有機酸、アルデヒド類、エステル類、アルコー
ル類などの可燃性化合物を含有し、しかも悪臭を
有するものを多く含む。この可燃性化合物が大気
中に放散されるのは好ましくないことは明らか
で、とくに悪臭を除去することは、強く要望され
るところであり、そのためのプロセスも種々提案
されてきている。この悪臭物質を除去するためま
た他の有害物を除くために用いられる従来の排ガ
ス処理プロセスとして、例を示す第１図や第２図
に示す如きフローシートがある。第１図において
活性アルミナ上に白金などの貴金属を分散担持し
た触媒を充填してなる触媒酸化反応器１、熱交換
器２、熱回収装置３、排出装置としてのスタツク
４、空気補給フアン６および必要により供給廃ガ
ス用ブースターフアン５、供給廃ガス加熱昇温用
熱交換器７はそれぞれ有効に連結されて、廃ガス
の触媒酸化処理プロセスが完結せしめられてい
る。また第２図において触媒酸化反応器１、熱交
換器２、熱回収装置３、排出装置としてのスタツ
ク４、供給廃ガス用ブースタフアン５、触媒酸化
反応器よりの熱排ガスを供給ガス昇温のため直接
循環するためのフアン６をそれぞれ連絡して、第
１図のプロセスを改良する方策がとられている。
一般に可燃性有機化合物を含有する廃ガスとく
にパラフイン系炭化水素を含む廃ガスを触媒によ
つて完全酸化処理するプロセスを採用する場合、
前提条件として考えられるものは以下の如きであ
る。
にパラフイン系炭化水素を含む廃ガスを触媒によ
つて完全酸化処理するプロセスを採用する場合、
前提条件として考えられるものは以下の如きであ
る。
１ 触媒層出口ガス温度は、ほゞ一定とすべきで
ある。触媒の耐熱温度は700〜720℃といわれる
が、触媒層出口ガス温度を650℃以下で運転す
るのは好ましくない。パラフイン系炭化水素と
くにプロパンなどが燃焼不十分となるからであ
る。したがつて平均的には680℃のレベルで運
転されることが望まれる。
ある。触媒の耐熱温度は700〜720℃といわれる
が、触媒層出口ガス温度を650℃以下で運転す
るのは好ましくない。パラフイン系炭化水素と
くにプロパンなどが燃焼不十分となるからであ
る。したがつて平均的には680℃のレベルで運
転されることが望まれる。
２ 触媒層入口ガス温度も触媒活性との関連で
250℃以上であるべきである。
250℃以上であるべきである。
３ 触媒酸化反応器入口ガスの発熱量は触媒層で
の自己上昇温度が430℃（680〜250）以下の温
度範囲内において制御されるべきであるが、そ
れにも拘らずプロセスとしては処理ガスの発熱
量が大きくその変動巾も大きいもので安定して
処理しうるものでなければならない。
の自己上昇温度が430℃（680〜250）以下の温
度範囲内において制御されるべきであるが、そ
れにも拘らずプロセスとしては処理ガスの発熱
量が大きくその変動巾も大きいもので安定して
処理しうるものでなければならない。
以上の前提に立ちながら当該プロセスは、次の
ごとき有効性を追求しつつ探求される。
ごとき有効性を追求しつつ探求される。
(イ) 熱の最大限の回収：大気へ放出される処理後
の排ガスの温度をできるだけ低く維持すること
は経済性の面で限度が生じるので、廃ガス量の
増加（新鮮空気の導入などによる）は極力避け
るべきである。また供給ガス発熱量の変動に対
しても放出されるガス温度はできるだけ一定に
するプロセスにする必要がある。最大限の熱回
収ができないからである。
の排ガスの温度をできるだけ低く維持すること
は経済性の面で限度が生じるので、廃ガス量の
増加（新鮮空気の導入などによる）は極力避け
るべきである。また供給ガス発熱量の変動に対
しても放出されるガス温度はできるだけ一定に
するプロセスにする必要がある。最大限の熱回
収ができないからである。
(ロ) 処理後の排出ガスに再利用：かくしてえられ
る排出ガス中には、もはや可燃性物質もほとん
どなく、酸素濃度も低く、不活性ガスとして危
険物タンクのシール用などに再利用される。
る排出ガス中には、もはや可燃性物質もほとん
どなく、酸素濃度も低く、不活性ガスとして危
険物タンクのシール用などに再利用される。
かくして本発明者らは、上記探求を精力的に行
つた結果(イ)および(ロ)の有効性をすぐれて発揮する
本発明を完成するに至つた。
つた結果(イ)および(ロ)の有効性をすぐれて発揮する
本発明を完成するに至つた。
すなわち本発明は、
炭化水素、一酸化炭素およびその他の可燃性有
機化合物を含む廃ガスを触媒反応により完全酸化
せしめる触媒酸化反応器と、該触媒酸化反応器へ
廃ガスを供給する装置と、該反応器から出る排ガ
スの熱量を回収するための熱回収装置と、熱回収
装置を出た排ガスを排出する排出装置を配置して
なる廃ガス処理装置において、廃ガスを供給する
装置と触媒酸化反応器との間に、第１の熱交換器
および第２の熱交換器とを直列に設置して供給さ
れるる廃ガスの加熱を行ない、熱源として第２の
熱交換器へは触媒酸化反応器から出る高温排ガス
の一部を供給して用い、第１の熱交換器へは熱源
として熱回収装置から出る排ガスを供給して用
い、第２の熱交換器で用いられた排ガスは一部を
触媒酸化反応器へ供給される廃ガスに混入して用
い、残りは触媒酸化反応器から出た残りの排ガス
とともに熱回収装置に供給され、そして第１の熱
交換器で用いられた排ガスは排出装置に供給され
るように操作しうる廃ガス処理装置の提供であ
る。
機化合物を含む廃ガスを触媒反応により完全酸化
せしめる触媒酸化反応器と、該触媒酸化反応器へ
廃ガスを供給する装置と、該反応器から出る排ガ
スの熱量を回収するための熱回収装置と、熱回収
装置を出た排ガスを排出する排出装置を配置して
なる廃ガス処理装置において、廃ガスを供給する
装置と触媒酸化反応器との間に、第１の熱交換器
および第２の熱交換器とを直列に設置して供給さ
れるる廃ガスの加熱を行ない、熱源として第２の
熱交換器へは触媒酸化反応器から出る高温排ガス
の一部を供給して用い、第１の熱交換器へは熱源
として熱回収装置から出る排ガスを供給して用
い、第２の熱交換器で用いられた排ガスは一部を
触媒酸化反応器へ供給される廃ガスに混入して用
い、残りは触媒酸化反応器から出た残りの排ガス
とともに熱回収装置に供給され、そして第１の熱
交換器で用いられた排ガスは排出装置に供給され
るように操作しうる廃ガス処理装置の提供であ
る。
以下、本発明を詳細に説明しながら、本発明に
ついて従来プロセスより優れた点を明らかにす
る。
ついて従来プロセスより優れた点を明らかにす
る。
第１図において、上述の前提条件を維持しかつ
(イ)および(ロ)の条件を満足せしめるためには、加熱
昇用熱交換器７を作動させる不都合さないしは空
気補給によるガス量の増大という不利益をまぬが
れない。触媒酸化反応器１の出口ガスは熱回収装
置３にてたとえばスチームを発生することにより
熱回収され、さらに供給プラント廃ガスの加熱用
に使用されて排出される。供給廃ガスの発熱量が
高い時は、反応器出口ガス温度が高くなるのでそ
れを制御するために外部空気を混合せねばなら
ず、ガス量の増大ひいてはそのガスによつて持ち
去られる熱量の増大をまぬがれない。また出口ガ
ス中の酸素濃度が一定にはならず、排出ガスの再
利用の面で不都合が生じる。逆に、供給廃ガスの
発熱量が低い時は触媒酸化反応器出口ガス温度を
定格に維持するために触媒酸化反応器入口ガス温
度を高くする必要があり、加熱昇温用熱交換器７
を作動させねばなくなる。完全酸化を行わしめる
ためには、触媒酸化反応器出口ガス温度を680℃
程度に発維持しなければならず、したがつて触媒
酸化反応器入口ガス温度を上げねばならないこと
になり、それだけ加熱源の高温化が要求される。
たとえばガスの発熱量が自己上昇温度として370
℃の場合には、触媒酸化反応器入口温度を310℃
にしなければ出口温度を680℃に維持できないの
で加熱源としては350℃程度のものが必要となる。
通常の化学工場では350℃といつた高温熱源は入
手が困難であり、実際には、新らたに燃料を添加
する等の方法で対処しなければなない。
(イ)および(ロ)の条件を満足せしめるためには、加熱
昇用熱交換器７を作動させる不都合さないしは空
気補給によるガス量の増大という不利益をまぬが
れない。触媒酸化反応器１の出口ガスは熱回収装
置３にてたとえばスチームを発生することにより
熱回収され、さらに供給プラント廃ガスの加熱用
に使用されて排出される。供給廃ガスの発熱量が
高い時は、反応器出口ガス温度が高くなるのでそ
れを制御するために外部空気を混合せねばなら
ず、ガス量の増大ひいてはそのガスによつて持ち
去られる熱量の増大をまぬがれない。また出口ガ
ス中の酸素濃度が一定にはならず、排出ガスの再
利用の面で不都合が生じる。逆に、供給廃ガスの
発熱量が低い時は触媒酸化反応器出口ガス温度を
定格に維持するために触媒酸化反応器入口ガス温
度を高くする必要があり、加熱昇温用熱交換器７
を作動させねばなくなる。完全酸化を行わしめる
ためには、触媒酸化反応器出口ガス温度を680℃
程度に発維持しなければならず、したがつて触媒
酸化反応器入口ガス温度を上げねばならないこと
になり、それだけ加熱源の高温化が要求される。
たとえばガスの発熱量が自己上昇温度として370
℃の場合には、触媒酸化反応器入口温度を310℃
にしなければ出口温度を680℃に維持できないの
で加熱源としては350℃程度のものが必要となる。
通常の化学工場では350℃といつた高温熱源は入
手が困難であり、実際には、新らたに燃料を添加
する等の方法で対処しなければなない。
第２図において上述の前提条件を維持しかつ(イ)
および(ロ)の条件を満足せしめるためには、廃ガス
処理装置は供給廃ガスの最高発熱量時を基準に設
計される。すなわち触媒酸化反応器出口ガス温度
を680℃にするために、熱交換器２の出口温度が
680―（最高発熱量時の自己上昇温度）になるよ
うに計画され、この温度が250℃以下であれば触
媒反応器出口ガスの一部を循環使用して触媒酸化
反応器入口温度を上げるとになる。
および(ロ)の条件を満足せしめるためには、廃ガス
処理装置は供給廃ガスの最高発熱量時を基準に設
計される。すなわち触媒酸化反応器出口ガス温度
を680℃にするために、熱交換器２の出口温度が
680―（最高発熱量時の自己上昇温度）になるよ
うに計画され、この温度が250℃以下であれば触
媒反応器出口ガスの一部を循環使用して触媒酸化
反応器入口温度を上げるとになる。
循環ガスの作用効果は触媒酸化反応器入口ガス
温度を上昇させるのみであつて、触媒酸化反応器
出口ガス温度の上昇には役立たない。したがつて
廃ガスの発熱量が低くなつたときには、循環ガス
量の増減では触媒酸化反応器出口ガス温度680℃
を維持できず熱交換器２の出口温度を上げてやる
必要がある。そのために熱回収装置３をバイパス
させて熱交換器２に触媒酸化反応器１の出口ガス
の一部を供給して原料ガスを昇温させねばなら
ず、必然的にスタツク４に流れる排気ガスの温度
が上昇し熱回収率の大巾な低下を招く。
温度を上昇させるのみであつて、触媒酸化反応器
出口ガス温度の上昇には役立たない。したがつて
廃ガスの発熱量が低くなつたときには、循環ガス
量の増減では触媒酸化反応器出口ガス温度680℃
を維持できず熱交換器２の出口温度を上げてやる
必要がある。そのために熱回収装置３をバイパス
させて熱交換器２に触媒酸化反応器１の出口ガス
の一部を供給して原料ガスを昇温させねばなら
ず、必然的にスタツク４に流れる排気ガスの温度
が上昇し熱回収率の大巾な低下を招く。
これに対し本発明方法にかかる第３図のプロセ
スに従えば、第２の熱交換器３を通過した循環ガ
スは供給される廃ガスの発熱量が高いときには全
量が触媒酸化反応器１入口にもどされるので、実
質的に第２図と同一であり、廃ガスの発熱量が低
くなるにつれてそのガスの一部が熱回収装置４へ
返される。これは触媒酸化反応器出口ガスと第１
の熱交換器２の出口ガスとで熱交換を行わしめた
こととほゞ同等であり、熱交換量は熱回収装置４
へそのまま流れるガス量でコントロールすること
ができる。すなわち第２図において熱交換器２の
出口温度を上げたのと実質的に同じ効果を呈す
る。しかも第３図の方法に従えばこのガス量にか
かわらずスタツク５に流れる排ガスの温度はほゞ
一定であり、排気ガス量の増減もないため広い発
熱量の範囲にわたつて高い熱回収率を維持しうる
ことになる。
スに従えば、第２の熱交換器３を通過した循環ガ
スは供給される廃ガスの発熱量が高いときには全
量が触媒酸化反応器１入口にもどされるので、実
質的に第２図と同一であり、廃ガスの発熱量が低
くなるにつれてそのガスの一部が熱回収装置４へ
返される。これは触媒酸化反応器出口ガスと第１
の熱交換器２の出口ガスとで熱交換を行わしめた
こととほゞ同等であり、熱交換量は熱回収装置４
へそのまま流れるガス量でコントロールすること
ができる。すなわち第２図において熱交換器２の
出口温度を上げたのと実質的に同じ効果を呈す
る。しかも第３図の方法に従えばこのガス量にか
かわらずスタツク５に流れる排ガスの温度はほゞ
一定であり、排気ガス量の増減もないため広い発
熱量の範囲にわたつて高い熱回収率を維持しうる
ことになる。
以上の説明をより具体的にするため、第１〜３
について、それぞれのプロセスの熱回収の割合を
第４図に示す。運転条件設定は以下の如くであ
る。
について、それぞれのプロセスの熱回収の割合を
第４図に示す。運転条件設定は以下の如くであ
る。
供給廃ガスの発熱量（ほゞ560℃〜310℃に相
当） 180Kcal／m3〜100Kcal／m2 供給廃ガス温度 50℃ 触媒層入口ガス温度 250℃ 触媒層出口ガス温度 680℃ 外部からの供給空気温度 20℃ また、第１図および第３図の場合、熱交換器か
ら外部へ排出されるガス温度はほゞ100℃〜101℃
に維持しつつ行ないうるが、第２図プロセスで
は、発熱量が小さくなるに従い排出ガス温度は
270〜290℃にまで高くせざるをえなくなり、実際
上大いに不都合となることがわかつた。
当） 180Kcal／m3〜100Kcal／m2 供給廃ガス温度 50℃ 触媒層入口ガス温度 250℃ 触媒層出口ガス温度 680℃ 外部からの供給空気温度 20℃ また、第１図および第３図の場合、熱交換器か
ら外部へ排出されるガス温度はほゞ100℃〜101℃
に維持しつつ行ないうるが、第２図プロセスで
は、発熱量が小さくなるに従い排出ガス温度は
270〜290℃にまで高くせざるをえなくなり、実際
上大いに不都合となることがわかつた。
以上の記述は、廃ガスの発熱量が自己上昇温度
として（680―供給廃ガス温度）℃以下の場合に
ついての説明であつたが、この発熱量を越える場
合についてみても、本発明の優位性が認められ
る。
として（680―供給廃ガス温度）℃以下の場合に
ついての説明であつたが、この発熱量を越える場
合についてみても、本発明の優位性が認められ
る。
第１図のプロセスでは外部空気の追加を大きく
すれば対処できるが熱回収率の低下は避けられな
いことは第４図の傾向から明らかである。
すれば対処できるが熱回収率の低下は避けられな
いことは第４図の傾向から明らかである。
第２図および第３図のプロセスでは循環使用さ
れる触媒反応器出口ガスの一部に熱回収装置出口
ガスを混使用することにより対処可能となる。
（第２図および第３図で点線にて図示）。この場合
第３図のプロセスにおいて第２の熱交換器３から
熱回収装置４へのラインにはガスは全く流れない
ので第２図と第３図とは実質的に同じプロセスと
見ることができる。したがつて熱回収率は同じと
なる。すなわち、第４図において高発熱量側に移
行させれば熱回収率は第２図および第３図のプロ
セスは同じ曲線を示すことになるし、第１図のプ
ロセスのみ単調に減少していく傾向を示す。
れる触媒反応器出口ガスの一部に熱回収装置出口
ガスを混使用することにより対処可能となる。
（第２図および第３図で点線にて図示）。この場合
第３図のプロセスにおいて第２の熱交換器３から
熱回収装置４へのラインにはガスは全く流れない
ので第２図と第３図とは実質的に同じプロセスと
見ることができる。したがつて熱回収率は同じと
なる。すなわち、第４図において高発熱量側に移
行させれば熱回収率は第２図および第３図のプロ
セスは同じ曲線を示すことになるし、第１図のプ
ロセスのみ単調に減少していく傾向を示す。
以上、結局第３図で示したプロセスの広い範囲
での発熱量変動対処可能性が示され、すぐれた熱
回収率の水準を有することが明らかにされたので
ある。
での発熱量変動対処可能性が示され、すぐれた熱
回収率の水準を有することが明らかにされたので
ある。
第１図および第２図は、公知の廃ガス処理プロ
セスのフローシートであり、第３図は本発明にか
かるフローシートの１例である。第４図は第１〜
３図の各プロセスの熱回収率の傾向を示すグラフ
である。第４図において、横軸は発熱量
（Kcal／Ｎm3）たて軸としては熱回収率（％）を
示す。
セスのフローシートであり、第３図は本発明にか
かるフローシートの１例である。第４図は第１〜
３図の各プロセスの熱回収率の傾向を示すグラフ
である。第４図において、横軸は発熱量
（Kcal／Ｎm3）たて軸としては熱回収率（％）を
示す。
Claims (1)
- １ 炭化水素、一酸化炭素およびその他の可燃性
有機化合物を含む廃ガスを触媒反応により完全酸
化せしめる触媒酸化反応器と、該触媒酸化反応器
へ廃ガスを供給する装置と、該反応器から出る排
ガスの熱量を回収するための熱回収装置と、熱回
収装置を出た排ガスを排する排出装置を配置して
なる廃ガス処理装置において、廃ガスを供給する
装置と触媒酸化反応器との間に、第１の熱交換器
および第２の熱交換器とを直列に設置して供給さ
れる廃ガスの加熱を行ない、熱源として第２の熱
交換器へは触媒酸化反応器から出る高温排ガスの
一部を供給して用い、第１の熱交換器へは熱源と
して熱回収装置から出る排ガスを供給して用い、
第２の熱交換器で用いられた排ガスは一部を触媒
酸化反応器へ供給される廃ガスに混入して用い、
残りは触媒酸化反応器から出た残りの廃ガスとと
もに熱回収装置に供給され、そして第１の熱交換
器で用いられた排ガスは排出装置に供給されるよ
うに操作しうる廃ガス処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55131698A JPS5758012A (en) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Method and device for waste gas treatment |
| US06/302,219 US4418045A (en) | 1980-09-19 | 1981-09-14 | Method for disposal of waste gas and apparatus therefor |
| GB8128253A GB2085318B (en) | 1980-09-19 | 1981-09-18 | Disposal of waste gas |
| FR8117693A FR2490503A1 (fr) | 1980-09-19 | 1981-09-18 | Procede et dispositif pour l'elimination d'un gaz residuaire contenant des substances combustibles |
| MX189222A MX158361A (es) | 1980-09-19 | 1981-09-18 | Metodo para la eliminacion de gas de desecho y aparato para esto |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55131698A JPS5758012A (en) | 1980-09-24 | 1980-09-24 | Method and device for waste gas treatment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5758012A JPS5758012A (en) | 1982-04-07 |
| JPS6367090B2 true JPS6367090B2 (ja) | 1988-12-23 |
Family
ID=15064102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55131698A Granted JPS5758012A (en) | 1980-09-19 | 1980-09-24 | Method and device for waste gas treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5758012A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104990U (ja) * | 1989-02-07 | 1990-08-21 |
Families Citing this family (10)
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| DE3823575A1 (de) * | 1988-07-12 | 1990-01-18 | Rothemuehle Brandt Kritzler | Verfahren zur minderung von stickoxiden (no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)) aus feuerungsabgasen |
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| WO2013058210A1 (ja) * | 2011-10-17 | 2013-04-25 | 川崎重工業株式会社 | ガスタービンエンジンの排熱を利用した低濃度メタンガス酸化システム |
| CN103776040B (zh) * | 2012-10-24 | 2015-11-18 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种炼厂干气的催化氧化处理方法 |
| TWI519746B (zh) * | 2013-09-30 | 2016-02-01 | 台橡股份有限公司 | 環保系統及其在工廠的應用 |
| CN106369617B (zh) * | 2016-11-07 | 2018-10-02 | 中国石油大学(华东) | 一种使用新型换热器的高效voc处理系统及其处理流程 |
-
1980
- 1980-09-24 JP JP55131698A patent/JPS5758012A/ja active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104990U (ja) * | 1989-02-07 | 1990-08-21 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5758012A (en) | 1982-04-07 |
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