(57)【要約】【課題】易重合性物質を燃焼させた後のガスを排気ガスに送るための送風機として耐熱性の高いものを用いなくてもよく、エネルギー効率に優れた排気ガス処理装置を提供する。【解決手段】本発明の排気ガス処理装置１は、燃焼触媒が充填され、易重合性物質を含有する排気ガスおよび支燃性ガスを含む混合ガスが導入されて易重合性物質を燃焼する固定床断熱型燃焼反応器１０と、固定床断熱型燃焼反応器１０から排出されたガスを冷却する冷却器２０と、冷却器２０から排出されたガスの少なくとも一部を送風する送風機３０と、送風機３０により送風されたガスの少なくとも一部を、固定床断熱型燃焼反応器１０から排出されたガスと、冷却器２０より上流で熱交換して加熱する熱交換器４０と、熱交換器４０によって加熱したガスを固定床断熱型燃焼反応器１０より上流の配管に返送する返送用配管５８とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼触媒が充填され、易重合性物質を含有する排気ガスおよび支燃性ガスを含む混合ガスが導入されて易重合性物質を燃焼する固定床断熱型燃焼反応器と、
該固定床断熱型燃焼反応器から排出されたガスを冷却する冷却器と、
該冷却器から排出されたガスの少なくとも一部を送風する送風機と、
前記送風機により送風されたガスの少なくとも一部を、前記固定床断熱型燃焼反応器から排出されたガスと、冷却器より上流で熱交換して加熱する熱交換器と、
該熱交換器によって加熱した加熱ガスを、前記排気ガスを移送するための配管、前記支燃性ガスを移送するための配管、前記混合ガスを移送するための配管のうちの１つ以上に供給するための返送用配管とを具備することを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項２】
前記熱交換器では、前記送風機により送風されたガスの一部を、前記固定床断熱型燃焼反応器から排出されたガスと熱交換して加熱し、
該排気ガス処理装置が、前記送風機により送風されたガスの残部の少なくとも一部の、前記熱交換器を経由しない非加熱ガスを、前記返送用配管に供給するための配管を具備することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス処理装置。
【請求項３】
前記排気ガスが、易重合性物質を含む混合物から易重合性物質を分離して残ったガス、および／または、易重合性物質を含む混合物から易重合性物質を分離して残った液を蒸発させて得たガスであることを特徴とする請求項１または２に記載の排気ガス処理装置。
【請求項４】
易重合性物質を含有する排気ガスおよび支燃性ガスを含む混合ガスを燃焼触媒に接触させて、易重合性物質を燃焼させる燃焼工程と、
該燃焼工程で生成したガスを冷却する冷却工程と、
該冷却工程で冷却したガスの少なくとも一部を送風する送風工程と、
該送風工程で送風したガスの少なくとも一部を、冷却工程で冷却する前の燃焼工程後のガスと熱交換して加熱する熱交換工程と、
該熱交換工程で加熱した加熱ガスを、前記排気ガス、前記支燃性ガス、前記混合ガスのうちの１つ以上に混合する混合工程とを有することを特徴とする排気ガス処理方法。
【請求項５】
熱交換工程では、送風工程で送風したガスの一部を、冷却工程で冷却する前の燃焼工程後のガスと熱交換して加熱し、
混合工程では、送風工程で送風したガスの残部の少なくとも一部の、前記熱交換工程を経ない非加熱ガスを、前記加熱ガスと共に前記排気ガス、前記支燃性ガス、前記混合ガスのうちの１つ以上に混合することを特徴とする請求項４に記載の排気ガス処理方法。
【請求項６】
混合工程への加熱ガスと非加熱ガスとの供給割合を調節して、前記排気ガスおよび前記支燃性ガスに加えて前記加熱ガスおよび前記非加熱ガスをさらに含んで燃焼工程に供給される混合ガスの温度を調整することを特徴とする請求項５に記載の排気ガス処理方法。
【請求項７】
前記排気ガスおよび前記支燃性ガスに加えて前記加熱ガスをさらに含んで燃焼工程に供給される混合ガスの温度を１５０〜３００℃に調整することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の排気ガス処理方法。
【請求項８】
前記排気ガスが、易重合性物質を含む混合物から易重合性物質を分離して残ったガス、および／または、易重合性物質を含む混合物から易重合性物質を分離して残った液を蒸発させて得たガスであることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の排気ガス処理方法。
【請求項９】
燃焼工程から排出されたガスの温度が４００〜７００℃であることを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の排気ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、易重合性物質を含有する易重合性物質を燃焼させて処理する排気ガス処理装置および排気ガス処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機物等の可燃性物質を含有する排気ガスは、浄化のために、可燃性物質を燃焼させる処理が施される。そのような排気ガス処理方法としては、例えば、特許文献１に、排気ガスを加熱し、加熱した排気ガスを燃焼触媒に接触させて排気ガスを燃焼させる方法が開示されている。この排気ガス処理方法では、エネルギー効率を高めるために、加熱工程に用いる熱媒体として、燃焼工程により生成したガスを用いている。
しかしながら、特許文献１に記載の排気ガス処理方法では、排気ガスの加熱温度を所望の温度に調整できないという欠点を有していた。
【０００３】
また、特許文献２では、排気ガスを触媒燃焼に必要な温度まで加熱する手段として、燃焼後の高温ガスとの熱交換が採用され、その熱交換に用いる熱交換器が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５６１４２号公報
【特許文献２】特開２００１−１３３１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に記載の処理方法では、排気ガス中に（メタ）アクリル酸等の易重合性物質が含まれると、熱交換器中で易重合性物質が重合して、熱交換器を閉塞させることがあった。熱交換器が閉塞した場合には、排気ガスの処理を停止して清掃しなければならないが、排気ガスの処理を停止させると、排気ガスが発生する上流の工程の操業に支障が生じる。したがって、排気ガス処理は、長期間にわたって安定であることが求められる。
また、触媒による排気ガスの燃焼においては、長期にわたって高い浄化率を保つこと、触媒寿命をできるだけ長くして経済性を向上させることが要求されており、その要求を満たすためには、燃焼反応温度の制御が重要である。しかしながら、特許文献１，２に記載の方法では、燃焼反応温度を容易に制御できるとはいえなかった。特に、特許文献２に記載の方法では、プレート式熱交換器を用いて処理の安定化を図っているが、閉塞までの時間を延長させる効果はあっても、閉塞をなくすことはできなかった。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、長期間にわたって安定に、易重合性物質を含有する排気ガスを処理でき、しかも燃焼反応温度を容易に制御できる排気ガス処理装置および排気ガス処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが調べた結果、燃焼反応温度の制御においては、燃焼反応器に供給する排気ガスの温度と、燃焼反応器での温度上昇幅とを各々独立して制御することが重要であることを見出した。そして、その知見に基づき、燃焼による排気ガス処理方法について検討した結果、以下の排気ガス処理装置および排気ガス処理方法を発明した。
【０００７】
本発明は、以下の態様を包含する。
［１］  燃焼触媒が充填され、易重合性物質を含有する排気ガスおよび支燃性ガスを含む混合ガスが導入されて易重合性物質を燃焼する固定床断熱型燃焼反応器と、
該固定床断熱型燃焼反応器から排出されたガスを冷却する冷却器と、
該冷却器から排出されたガスの少なくとも一部を送風する送風機と、
前記送風機により送風されたガスの少なくとも一部を、前記固定床断熱型燃焼反応器から排出されたガスと、冷却器より上流で熱交換して加熱する熱交換器と、
該熱交換器によって加熱した加熱ガスを、前記排気ガスを移送するための配管、前記支燃性ガスを移送するための配管、前記混合ガスを移送するための配管のうちの１つ以上に供給するための返送用配管とを具備することを特徴とする排気ガス処理装置。
［２］  前記熱交換器では、前記送風機により送風されたガスの一部を、前記固定床断熱型燃焼反応器から排出されたガスと熱交換して加熱し、
該排気ガス処理装置が、前記送風機により送風されたガスの残部の少なくとも一部の、前記熱交換器を経由しない非加熱ガスを、前記返送用配管に供給するための配管を具備することを特徴とする［１］に記載の排気ガス処理装置。
［３］  前記排気ガスが、易重合性物質を含む混合物から易重合性物質を分離して残ったガス、および／または、易重合性物質を含む混合物から易重合性物質を分離して残った液を蒸発させて得たガスであることを特徴とする［１］または［２］に記載の排気ガス処理装置。
［４］  易重合性物質を含有する排気ガスおよび支燃性ガスを含む混合ガスを燃焼触媒に接触させて、易重合性物質を燃焼させる燃焼工程と、
該燃焼工程で生成したガスを冷却する冷却工程と、
該冷却工程で冷却したガスの少なくとも一部を送風する送風工程と、
該送風工程で送風したガスの少なくとも一部を、冷却工程で冷却する前の燃焼工程後のガスと熱交換して加熱する熱交換工程と、
該熱交換工程で加熱した加熱ガスを、前記排気ガス、前記支燃性ガス、前記混合ガスのうちの１つ以上に混合する混合工程とを有することを特徴とする排気ガス処理方法。
［５］  熱交換工程では、送風工程で送風したガスの一部を、冷却工程で冷却する前の燃焼工程後のガスと熱交換して加熱し、
混合工程では、送風工程で送風したガスの残部の少なくとも一部の、前記熱交換工程を経ない非加熱ガスを、前記加熱ガスと共に前記排気ガス、前記支燃性ガス、前記混合ガスのうちの１つ以上に混合することを特徴とする［４］に記載の排気ガス処理方法。
［６］  混合工程への加熱ガスと非加熱ガスとの供給割合を調節して、前記排気ガスおよび前記支燃性ガスに加えて前記加熱ガスおよび前記非加熱ガスをさらに含んで燃焼工程に供給される混合ガスの温度を調整することを特徴とする［５］に記載の排気ガス処理方法。
［７］  前記排気ガスおよび前記支燃性ガスに加えて前記加熱ガスをさらに含んで燃焼工程に供給される混合ガスの温度を１５０〜３００℃に調整することを特徴とする［４］〜［６］のいずれかに記載の排気ガス処理方法。
［８］  前記排気ガスが、易重合性物質を含む混合物から易重合性物質を分離して残ったガス、および／または、易重合性物質を含む混合物から易重合性物質を分離して残った液を蒸発させて得たガスであることを特徴とする［４］〜［７］のいずれかに記載の排気ガス処理方法。
［９］  燃焼工程から排出されたガスの温度が４００〜７００℃であることを特徴とする［４］〜［８］のいずれかに記載の排気ガス処理方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の排気ガス処理装置および排気ガス処理方法は、長期間にわたって安定に、易重合性物質を含有する排気ガスを処理でき、しかも燃焼反応温度を容易に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の排気ガス処理装置の一実施形態例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（排気ガス処理装置）
本発明の排気ガス処理装置の一実施形態例について説明する。
図１に、本実施形態例の排気ガス処理装置を示す。本実施形態例の排気ガス処理装置１は、易重合性物質を含む排気ガスを燃焼させる装置であって、固定床断熱型燃焼反応器１０（以下、燃焼反応器１０と略す。）と冷却器２０と送風機３０と第１の熱交換器４０とを具備するものである。
また、本実施形態例の排気ガス処理装置１は、排気ガスを含む混合ガスを燃焼反応器１０に供給するための第１の配管５１と、燃焼反応器１０から排出されたガスを第１の熱交換器４０に供給するための第２の配管５２と、第１の熱交換器４０にて冷却されたガスを冷却器２０に供給するための第３の配管５３と、冷却器２０から排出されたガスの一部を送風機３０に供給するための第４の配管５４と、送風機３０により送風されたガスの一部を第１の熱交換器４０に供給するための第５の配管５５および第６の配管５６と、第１の熱交換器４０にて加熱された加熱ガスを第１の配管５１に供給するための第７の配管５７および第８の配管（返送用配管）５８と、第５の配管５５と第８の配管５８とを短絡する第９の配管５９とを具備する。
第９の配管５９は、送風機３０により送風されたガスの残部を、第１の熱交換器４０に経由させずに第８の配管５８に供給する配管である。この第９の配管を介して、第１の熱交換器４０により加熱されなかった非加熱ガスを、第８の配管５８に供給するようになっている。
また、本実施形態例の排気ガス処理装置１は、第１の配管５１に排気ガスを供給するための排気ガス供給用配管１１を具備する。
【００１１】
また、本実施形態例の排気ガス処理装置１は、第１の配管５１に取り付けられた第１のガス温度測定器６１と、第９の配管５９に取り付けられたガス流量調整弁６２と、第１のガス温度測定器６１によって測定されたガス温度に応じてガス流量調整弁６２の開度を制御する第１の制御部６３と、第２の配管５２に取り付けられた第２のガス温度測定器６４と、第２のガス温度測定器６４によって測定されたガス温度に応じて送風機３０の送風量を制御する第２の制御部６５とを具備する。
【００１２】
さらに、本実施形態例の排気ガス処理装置１は、冷却器２０から排出されたガスの残部を水との熱交換により加熱する第２の熱交換器７１と、第２の熱交換器７１にて冷却されたガスを支燃性ガスとの熱交換により更に冷却すると共に支燃性ガスを加熱する第３の熱交換器７２と、冷却器２０から排出されたガスの残部を第２の熱交換器７１に供給するための第１０の配管７３と、第２の熱交換器７１から排出されたガスを第３の熱交換器７２に供給するための第１１の配管７４と、第３の熱交換器７２からガスを排出するための排出管７５と、第３の熱交換器７２により加熱した支燃性ガスを第１の配管５１に供給するための支燃性ガス供給用配管８１と、第２の熱交換器７１に水を供給するための水供給用配管８２と、第２の熱交換器７１にて水を加熱して得た加熱水を冷却器２０に供給するための加熱水供給用配管８３と、冷却器２０にて水を加熱して得たスチームを移送するためのスチーム用配管８４と、第４の配管５４に取り付けられた第３のガス温度測定器８５と、スチーム用配管８４に取り付けられた圧力測定器８６と、スチーム用配管８４の圧力測定器８６より下流側に取り付けられたスチーム圧力調整弁８７と、第３のガス温度測定器８５により測定されたガス温度に応じてスチーム圧力調整弁８７を制御する第３の制御部８８とを具備する。
【００１３】
上記排気ガス処理装置１における燃焼反応器１０は、燃焼触媒が充填され、少なくとも排気ガスおよび支燃性ガスを含む混合ガスが導入されて、排気ガス中の易重合性物質を燃焼するものである。燃焼反応器１０は、外部から加熱または除熱できない断熱型の反応器であり、また、充填された燃焼触媒が触媒層を形成して固定されているものである。
本実施形態例では、混合ガスを燃焼反応器１０に導入するための第１の配管５１に、送風機３０から第１の熱交換器４０を経て加熱された加熱ガスと、送風機３０から第９の配管５９を経て加熱されなかった非加熱ガスとが供給される第８の配管５８が接続されている。したがって、燃焼反応器１０に導入される混合ガスには、加熱ガスおよび非加熱ガスも含まれる。
【００１４】
燃焼反応器１０内における混合ガスの空間速度が大きい場合（例えば、数千〜数万［１／時間］）には、圧力損失を小さくするために、燃焼反応器１０内の触媒層の形状を、混合ガスの通過面積が大きく、厚さ（通過距離）が小さい扁平状にすることが好ましい。
燃焼反応器１０内に充填される燃焼触媒としては、例えば、シリカ・アルミナなどの不活性な金属酸化物に白金等の金属を担持させたものが挙げられる。不活性な金属酸化物は、ハニカム状や粒状に成型されていてもよい。
【００１５】
冷却器２０は、燃焼反応器１０から排出されたガスを冷却するものである。本実施形態例では、冷却器２０として貫流式ボイラを使用している。貫流式ボイラである冷却器２０では、燃焼反応器１０から排出されて第１の熱交換器４０を通過したガスを熱媒体として、加熱水供給用配管８３によって供給された加熱水を加熱する。これにより、燃焼反応器１０から排出されて第１の熱交換器４０を通過したガスを冷却するようになっている。
【００１６】
送風機３０は、冷却器２０から排出されたガスの一部を送風するものであり、具体的には、ブロワが用いられる。
【００１７】
第１の熱交換器４０は、送風機３０により送風されたガスの一部を、燃焼反応器１０から排出されたガスと熱交換して加熱するものである。
【００１８】
［作用効果］
上記排気ガス処理装置１では、易重合性物質を燃焼させて生成した高温のガスを排気ガスに直接混合するため、排気ガスを熱交換器に通さずに加熱できる。そのため、長期間にわたって安定に、易重合性物質を含有する排気ガスを処理できる。
また、第１の熱交換器４０により加熱された加熱ガスと加熱されなかった非加熱ガスとの割合を調節することによって、燃焼反応器１０に供給する排気ガスの温度と、燃焼反応器１０での温度上昇幅とを各々独立して制御できる。そのため、燃焼反応温度を容易に制御できる。
【００１９】
（排気ガス処理方法）
上記排気ガス処理装置１を用いた排気ガス処理方法の実施形態例について説明する。
本実施形態例の排気ガス処理方法は、燃焼工程と冷却工程と送風工程と熱交換工程と混合工程とを有する。
以下、各工程について説明する。
【００２０】
［燃焼工程］
燃焼工程では、少なくとも排気ガスおよび支燃性ガスを第１の配管５１により燃焼反応器１０に供給し、燃焼反応器１０内の燃焼触媒に接触させて易重合性物質を燃焼させる工程である。本実施形態例では、後述するように、混合ガスに加熱ガスおよび非加熱ガスが添加される。したがって、燃焼反応器１０に導入される混合ガスは、排気ガス、支燃性ガス、加熱ガスおよび非加熱ガスを含む。
【００２１】
排気ガスは、ガス状またはミスト状の易重合性物質を含有するガスである。易重合性物質としては、例えば、（メタ）アクロレイン、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられる。排気ガスのうちでも、本発明の効果がとりわけ発揮される点では、易重合性物質を含む混合物から易重合性物質を分離して残ったガス、および／または、易重合性物質を含む混合物から易重合性物質を分離して残った液を蒸発させて得たガスであることが好ましい。易重合性物質は、易重合性物質用原料の気相接触酸化反応により得ることが好ましい。
易重合性物質用原料の気相接触酸化反応により得た易重合性物質を含む混合物から、易重合性物質を分離して残ったガス（または液を蒸発させたガス）としては、例えば、プロピレン、イソブチレン、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールおよびメチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルのうちの少なくとも一つを気相接触酸化させた後に（メタ）アクロレイン、イソブチレン、ｔｅｒｔ−ブチルアルコールおよびメチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルを分離回収して残ったガス（または液を蒸発させたガス）、（メタ）アクロレインを気相接触酸化させた後に（メタ）アクリル酸、（メタ）アクロレインを分離回収して残ったガス（または液を蒸発させたガス）などが挙げられる。
（メタ）アクロレインを気相接触酸化させた後には、（メタ）アクリル酸が生成する他、副生成物として、一酸化炭素、二酸化炭素、低沸点副生成物、中沸点副生成物（例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオナルアルデヒド、アセトン等のカルボニル化合物など）、高沸点副生成物（（メタ）アクロレインのオリゴマーまたはポリマー、（メタ）アクリル酸のオリゴマーまたはポリマー）が生成する。したがって、（メタ）アクロレインの気相接触酸化反応により生成したガスから（メタ）アクリル酸が取り除かれた排気ガスは、可燃性物質として、一酸化炭素、低沸点副生成物、中沸点副生成物、高沸点副生成物を含有する。また、回収されずに残った（メタ）アクリル酸も含有する。
なお、高沸点副生成物は常温では液体であるが、その一部は１００〜２５０℃に加熱することにより、排気ガスに含ませることができる。
具体的に、気相接触酸化反応により（メタ）アクリル酸を合成する際に発生する排気ガスには、メタクロレイン、アクリル酸、メタクリル酸、イソブチレン、酸素、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、酢酸および水などが含まれる。また、気相接触酸化反応により（メタ）アクリル酸を合成する際に発生する廃液には、メタクロレイン、アクリル酸、メタクリル酸、酢酸および水などが含まれる。
【００２２】
支燃性ガスは、酸素を含有するガスであり、例えば、分子状酸素、空気、酸素富化空気などが挙げられる。
【００２３】
混合ガスは、混合ガス中の易重合性物質の濃度、酸素濃度、他の物質の濃度などに応じて適切な温度に加熱されることが好ましい。具体的には、混合ガスの温度を１５０〜３００℃に調整することが好ましい。混合ガスが１５０℃以上に調整されていれば、燃焼反応器１０にて易重合性物質を容易に燃焼させることができ、３００℃以下であれば、易重合性物質の燃焼による燃焼反応器１０内の温度上昇を抑制でき、燃焼触媒の熱劣化を防止できる。
【００２４】
本実施形態例では、燃焼反応器１０に導入する混合ガスの温度を適切な範囲に調整するために、第１のガス温度測定器６１により第１の配管５１内の混合ガスの温度を測定し、混合ガスの温度が目標値になるように、第１の制御部６３によってガス流量調整弁６２の開度を制御する。
具体的には、混合ガスの温度が目標値より高い際には、ガス流量調整弁６２の開度を大きくして、混合ガスにおける非加熱ガスの割合を増やして混合ガスの温度を下げる。一方、混合ガスの温度が目標値より低い際には、ガス流量調整弁６２の開度を小さくして、混合ガスにおける非加熱ガスの割合を減らして混合ガスの温度を上げる。
また、混合ガスの温度は、後述する冷却工程後のガス温度の制御によっても調整されている。
【００２５】
燃焼工程では、易重合性物質が燃焼することによってガスの温度が上昇する。
燃焼反応器１０から排出されたガスの温度は４００〜７００℃であることが好ましい。燃焼反応器１０から排出されたガスの温度が４００℃以上であれば、易重合性物質が充分に燃焼しており、排気ガスの浄化率が高くなり、７００℃以下であれば、燃焼触媒の熱劣化を防止できる。
【００２６】
本実施形態例では、燃焼反応器１０から排出されたガスの温度を適切な範囲に調整するために、第２のガス温度測定器６４により第２の配管５２内のガスの温度を測定し、第２の配管５２内のガスの温度が目標値になるように、第２の制御部６５によって送風機３０の送風量を制御する。
具体的には、第２の配管５２内のガスの温度が目標値より高い際には、送風機３０の送風量を多くして、燃焼により不活性化したガスの混合ガスへの混合量を増やし、易重合性物質濃度を下げて、燃焼反応器１０内での温度上昇を抑える。第２の配管５２内のガスの温度が目標値より低い際には、送風機３０の送風量を少なくして、燃焼により不活性化したガスの混合ガスへの混合量を減らし、易重合性物質濃度を上げて、燃焼反応器１０内での温度上昇を高める。
【００２７】
［冷却工程］
冷却工程では、燃焼工程により生成したガスを、第２の配管５２を介して、第１の熱交換器４０に供給して熱媒体として利用し、第１の熱交換器４０にて冷却したガスを第３の配管５３を介して冷却器２０に供給して更に冷却する工程である。
本実施形態では、冷却器２０として、水を加熱してスチームを生成させる貫流式ボイラを利用している。貫流式ボイラでは、水を加熱するために、第１の熱交換器４０にて冷却したガスの熱を更に奪って冷却することができる。
具体的には、冷却器２０にて、第２の熱交換器７１から供給された冷却媒体である加熱水によって、第１の熱交換器４０にて冷却したガスを更に冷却すると共に、加熱水をさらに加熱してスチームを得る。なお、得られたスチームは、スチーム用配管８４を介して、スチームを使用する他の設備に供給される。
【００２８】
本実施形態例では、冷却工程後のガスの温度を調整する。すなわち、第３のガス温度測定器８５によって第４の配管５４内の温度を測定し、その温度が目標値になるように、スチーム圧力調整弁８７の開度を調節してスチーム圧力を調整し、加熱水が冷却器２０にてガスから奪う熱量を調整する。具体的には、第４の配管５４内の温度が目標値より高い際には、スチーム圧力調整弁８７の開度を大きくする。スチーム圧力調整弁８７の開度が大きくなると、スチーム圧力が下がる（すなわちスチームの発生量が多くなる）ようになるから、加熱水がガスから奪う熱量が多くなり、冷却工程後のガスの温度が低下する。第４の配管５４内の温度が目標値より低い際には、スチーム圧力調整弁８７の開度を小さくする。スチーム圧力調整弁８７の開度が小さくなると、スチーム圧力が上がる（すなわちスチームの発生量が少なくなる）ようになるから、加熱水がガスから奪う熱量が少なくなり、冷却工程後のガスの温度が上昇する。
【００２９】
［送風工程］
送風工程は、冷却器２０により冷却したガスの一部を送風機３０によって送風する工程である。送風機３０により送風されたガスは第５の配管５５、第６の配管５６を介して第１の熱交換器４０に供給され、また、第９の配管５９を介して第８の配管５８に供給される。
【００３０】
［熱交換工程］
熱交換工程は、送風機３０により送風されたガスの一部を、第１の熱交換器４０にて、冷却する前の燃焼工程後のガスと熱交換することにより加熱する工程である。
【００３１】
［混合工程］
混合工程は、熱交換工程により加熱した加熱ガスおよび送風工程により送風されたガスの残部（非加熱ガス）を、第１の配管５１内の混合ガスに混合する工程である。
本実施形態例では、第１の熱交換器４０にて加熱されて排出された加熱ガスを、第７の配管５７、第８の配管５８を介して第１の配管５１に供給すると共に、非加熱ガスを、第９の配管５９を介して第８の配管５８に供給する。これにより、第８の配管５８を介して、加熱ガスと非加熱ガスとを含んだガスを第１の配管５１内の混合ガスに混合する。
【００３２】
［他の工程］
また、排気ガス処理装置１を用いた排気ガス処理方法では、冷却器２０により冷却したガスの残部を、第１０の配管７３を介して第２の熱交換器７１に供給する。第２の熱交換器７１によって、冷却器２０により冷却したガスの残部と、水供給用配管８２を介して第２の熱交換器７１に供給された水とを熱交換して、冷却器２０により冷却したガスの残部を冷却すると共に、水を加熱して加熱水を得る。この加熱水は、加熱水供給用配管８３を介して冷却器２０に供給される。
【００３３】
さらに、本実施形態例では、第２の熱交換器７１から排出されたガスを、第１１の配管７４を介して第３の熱交換器７２に供給する。第３の熱交換器７２によって、第２の熱交換器７１から排出されたガスと支燃性ガスとを熱交換して、第２の熱交換器７１から排出されたガスを冷却すると共に、支燃性ガスを加熱する。第３の熱交換器７２にて冷却されたガスは排出管７５を介して排気ガス処理装置１から排出され、加熱した支燃性ガスは、支燃性ガス供給用配管８１を介して第１の配管５１に供給される。
【００３４】
［作用効果］
上記排気ガス処理方法では、易重合性物質を燃焼させて生成した高温のガスを排気ガスに直接混合するため、排気ガスを熱交換器に通さずに加熱できる。そのため、長期間にわたって安定に、易重合性物質を含有する排気ガスを処理でき、しかも燃焼反応温度を容易に制御できる。
【００３５】
（他の実施形態例）
なお、本発明は上記実施形態例に限定されない。例えば、上記実施形態例では、廃熱を有効利用するために冷却器２０として貫流式ボイラを用いたが、循環式ボイラを用いてもよい。
また、上記実施形態例では、冷却器２０から排出されたガスの残部の熱を利用し、第２の熱交換器７１により水を加熱し、第３の熱交換器７２により支燃性ガスを加熱したが、これらは本発明の必須要件ではない。
また、返送用配管である第８の配管５８を排気ガス供給用配管１１または支燃性ガス供給用配管８１に接続して、第１の熱交換器４０によって加熱した加熱ガスを、排気ガスまたは支燃性ガスに混合してもよい。
また、送風機３０により送風されたガスの残部の一部のみが排気ガス、支燃性ガスまたは混合ガスに混合されてもよい。
【実施例】
【００３６】
図１に示す排気ガス処理装置１を用いて、気相酸化反応によりメタクロレインを合成する際に発生した排気ガスおよび廃液を蒸発させたガスを以下のように処理した。
まず、排気ガス供給用配管１１を用いて排気ガスを供給し、その排気ガスに支燃性ガス供給用配管８１から供給された酸素を含むガスを混合した混合ガスを第１の配管５１により燃焼反応器１０に供給し、燃焼反応器１０内の燃焼触媒に接触させて易重合性物質を燃焼させた。
また、燃焼反応器１０から排出されたガスを、第２の配管５２を介して、第１の熱交換器４０に供給して熱媒体として利用し、第１の熱交換器４０にて冷却したガスを第３の配管５３を介して冷却器２０に供給して冷却した。
また、冷却器２０により冷却したガスの一部を第４の配管５４を送風機３０に供給し、送風機３０によって送風した。送風機３０により送風されたガスは、第５の配管５５、第６の配管５６を介して第１の熱交換器４０に供給し、また、第９の配管５９を介して第８の配管５８に供給した。
また、送風機３０により送風されたガスの一部を、第１の熱交換器４０にて、冷却する前の燃焼工程後のガスと熱交換することにより加熱した。
また、第１の熱交換器４０から排出された加熱ガスを、第７の配管５７、第８の配管５８を介して第１の配管５１に供給すると共に、非加熱ガスを、第９の配管５９を介して第８の配管５８に供給した。これにより、第８の配管５８を介して、加熱ガスと非加熱ガスとを含んだ温度のガスを第１の配管５１に供給した。これにより、混合ガスを加熱した。
上記の工程を連続的に行って、排気ガス中の易重合性物質を燃焼処理した。
上記排気ガスの処理における第１の配管５１に供給する排気ガス、第１の配管５１、第２の配管５２、第８の配管５８、第４の配管５４および排出管７５におけるガスの温度、圧力、流量、ガス組成を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2010185618.tif 000003
【００３８】
上記の排気ガス処理方法では、排気ガスを熱交換器に通さずに加熱したため、長期間にわたって安定に、易重合性物質を含有する排気ガスを処理でき、しかも燃焼反応温度を容易に制御できた。
【符号の説明】
【００３９】
１  排気ガス処理装置
１０  燃焼反応器
１１  排気ガス供給用配管
２０  冷却器
３０  送風機
４０  第１の熱交換器
５１  第１の配管
５２  第２の配管
５３  第３の配管
５４  第４の配管
５５  第５の配管
５６  第６の配管
５７  第７の配管
５８  第８の配管（返送用配管）
５９  第９の配管
６１  第１のガス温度測定器
６２  ガス流量調整弁
６３  第１の制御部
６４  第２のガス温度測定器
６５  第２の制御部
７１  第２の熱交換器
７２  第３の熱交換器
７３  第１０の配管
７４  第１１の配管
７５  排出管
８１  支燃性ガス供給用配管
８２  水供給用配管
８３  加熱水供給用配管
８４  スチーム用配管
８５  第３のガス温度測定器
８６  圧力測定器
８７  スチーム圧力調整弁
８８  第３の制御部
【図１】
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