(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄熱体を内蔵する蓄熱室を少なくとも２室以上備え、各蓄熱室の一端部を加熱手段を有する燃焼室に連通するとともに、他端部を排ガス供給ダクトと処理ガス排気ダクトに分配弁を介して連通し、有機シリコンおよび有害成分を含有する排ガスを、前記分配弁の駆動により一部の蓄熱室へ供給し、前記燃焼室内で有害成分を加熱分解した処理ガスを残りの蓄熱室を介して熱交換したのち処理ガス排気ダクトから排出する工程を順次実施する蓄熱式排ガス処理装置を２基以上並設した蓄熱式排ガス処理設備において、前記蓄熱式排ガス処理装置を、１つのケーシング内に隔壁により複数区画に分割した分割室内に各々設置するとともに、処理ガス排気ダクトから分岐した循環ダクトを前記分配弁に接続し、排ガスの発生量に応じた数の蓄熱式排ガス処理装置の蓄熱室に供給して脱臭するに際し、排ガスの供給が停止状態にある分配弁を介して前記循環ダクトから気体を蓄熱室に循環供給し、運転状態の燃焼室圧力と停止状態の燃焼室圧力とを同圧に保持しながら排ガスを脱臭処理することを特徴とする蓄熱式排ガス処理設備の操業方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄熱式排ガス処理設備の操業方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
塗装乾燥炉や金属熱処理炉等からの排ガスには、有機溶剤、可塑剤、油分あるいは界面活性剤等の他、それらが熱分解して発生した高沸点、高分子のヤニ成分や、アンモニア、硫化水素、あるいはダイオキシン類等の有害成分が含有されている。
【０００３】
したがって、従来、一般に、前記有害成分を含有する前記排ガスは、蓄熱式排ガス処理装置に供給して前記有害成分を加熱分解して無害化したのち排気塔から大気放散している。
【０００４】
すなわち、前記蓄熱式排ガス処理装置Ｔ’は、図２に示すように、一端部が燃焼室２に連通する少なくとも２以上の蓄熱室３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）と、これら蓄熱室３の他端部に設けられた回転式分配弁Ｖ’とからなり、排ガス源Ｇａ，Ｇｂからの排ガスを排ガス供給ダクトＰ’ａから処理ファンＦにより前記回転式分配弁Ｖ’を介して前記蓄熱室３のいずれか、たとえば、蓄熱室３ａ，３ｂに供給して蓄熱体Ｓで予熱したうえで燃焼室２に供給し、ここで有害成分をケーシング１に設けたバーナ４により加熱分解して無害化し、無害化された処理ガスを他の蓄熱室３ｃ，３ｄを通過させ、該蓄熱体Ｓと熱交換させて降温したのち前記回転式分配弁Ｖ’を介して処理ガス排気ダクトＰ’ｂに排出し、排気塔５から大気放散する。
【０００５】
そして、所定時間が経過すると、前記回転式分配弁Ｖ’を駆動させて流路を順次切換え、前工程で処理ガスにより加熱された蓄熱体Ｓを内蔵する蓄熱室３ｃ，３ｄから排ガスを供給して予熱する一方、前工程で排ガスにより冷却された蓄熱体Ｓを内蔵する蓄熱室３ａ，３ｂに高温の処理ガスを供給し、処理ガスを降温させて大気に放散する工程を繰り返す。
【０００６】
なお、前記蓄熱体Ｓはセラミック製のハニカム状の蓄熱部材を複数段積層したもの、セラミック製あるいは金属製の球状の蓄熱部材を所定高さに積層したもの、さらには、セラミック製または金属製のパイプを所定長さに切断したもの等で構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記排ガス中に有機シリコンが含有されている場合があるが、この場合、排ガス中の有機シリコンは前工程において処理ガスの通過により高温となった蓄熱体Ｓを有する蓄熱室３中を通過する際に２５０℃以上に加熱されると結晶状シリコン（Ｓｉ）となり、４５０℃以上に加熱されると微粉状の酸化シリコン（ＳｉＯ２：以下、シリカと称す）となる。
【０００８】
前記結晶状シリコンは蓄熱体Ｓの表面、特に、蓄熱体Ｓの燃焼室２側の端面に付着しやすいため、蓄熱体Ｓの表面で成長し、やがて蓄熱室３のガス通路を閉塞させる。また、蓄熱体Ｓの表面に前記結晶状シリコンが形成されると、前記シリカは微粉末であるので、これが障害となってシリカの通過を妨害し、結晶状シリコンの周囲にシリカが堆積してガス通路の閉塞を助長する。さらに、前記蓄熱体Ｓの燃焼室側の端面は蓄熱体Ｓの中で最も温度が高いので、燃焼室２に面した部分に形成された結晶状シリコンや結晶状シリコンの周りに堆積したシリカは、この熱により焼成固着してしまう課題を有する。
【０００９】
前記課題を解決する手段として、本出願人は、特願２０００−２４７４９６にて、蓄熱式排ガス処理装置の燃焼室の温度を７５０℃以上８５０℃以下に維持すること、すなわち、蓄熱体における排ガスの断面通過速度を所定速度以上（たとえば、２．３ｍ／秒）維持する方法、さらに、前記排ガスに希釈空気を混合し、蓄熱室への排ガスの供給量を増やして蓄熱室における排ガスの断面通過速度を所定速度以上に保持する方法を提案している。
【００１０】
しかしながら、前述の方法は、蓄熱式排ガス処理装置にその装置の定格処理量に相当する排ガスが常時供給されていることが前提条件となるため、上流側の工程で排ガスの発生量が低下した場合、下記の課題を払拭することができない。
【００１１】
前者では、排ガス供給量が少なくなると、前記蓄熱室におけるガスの断面通過速度を所定速度に維持できなくなり、つまり、排ガスの蓄熱室を通過する時間が長くなって前記理由により、蓄熱室のガス通路をシリカにより閉塞させてしまうという課題を有する。
【００１２】
また、後者では、排ガスの発生量の低下に伴って該排ガスに混合する前記希釈空気の供給量を増やす必要があるが、希釈空気の供給量を増大すると、排ガス中の有害成分濃度が自然限界濃度より低くなり燃焼室の雰囲気温度が低下するので、燃焼室に設けたバーナの燃焼時間が長くなったり、バーナの燃焼量を高くする必要があるので燃料消費量が増大してしまうという課題を有する。
【００１３】
したがって、本発明は、上流側の工程における排ガスの発生量が低下した場合でも、蓄熱室のガス通路を閉塞させることなく、しかも、燃料消費量を増大させることのない蓄熱式排ガス処理設備の操業方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【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、蓄熱体を内蔵する蓄熱室を少なくとも２室以上備え、各蓄熱室の一端部を加熱手段を有する燃焼室に連通するとともに、他端部を排ガス供給ダクトと処理ガス排気ダクトに分配弁を介して連通し、有機シリコンおよび有害成分を含有する排ガスを、前記分配弁の駆動により一部の蓄熱室へ供給し、前記燃焼室内で有害成分を加熱分解した処理ガスを残りの蓄熱室を介して熱交換したのち処理ガス排気ダクトから排出する工程を順次実施する蓄熱式排ガス処理装置を２基以上並設した蓄熱式排ガス処理設備において、前記蓄熱式排ガス処理装置を、１つのケーシング内に隔壁により複数区画に分割した分割室内に各々設置するとともに、処理ガス排気ダクトから分岐した循環ダクトを前記分配弁に接続し、排ガスの発生量に応じた数の蓄熱式排ガス処理装置の蓄熱室に供給して脱臭するに際し、排ガスの供給が停止状態にある分配弁を介して前記循環ダクトから気体を蓄熱室に循環供給し、運転状態の燃焼室圧力と停止状態の燃焼室圧力とを同圧に保持しながら排ガスを脱臭処理する蓄熱式排ガス処理設備の操業方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。
図１は、本発明の実施形態を示し、蓄熱式排ガス処理設備Ｔを構成する第１蓄熱式排ガス処理装置ＴＡと第２蓄熱式排ガス処理装置ＴＢを１つのケーシング１１内を隔壁１２により複数区画（図では２区画）に区画された区画室１３Ａ，１３Ｂ内に設置した構成となっている。
【００１６】
前記蓄熱式排ガス処理装置ＴＡは、１つの区画室１３Ａ内に蓄熱体Ｓを内蔵する４つの蓄熱室１５Ａ（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）を、その一端部を加熱手段であるバーナ１６Ａを備えた第１燃焼室１４Ａに連通し、他端部を駆動機構Ｍにより作動する回転式分配弁ＶＡを介して排ガス供給ダクトＰａ１と処理ガス排気ダクトＰａ２に連通させたものである。
【００１７】
また、前記蓄熱式排ガス処理装置ＴＢも、蓄熱式排ガス処理装置ＴＡと同様構成からなり、区画室１３Ｂ内に蓄熱体Ｓを内蔵する４つの蓄熱室１５Ｂ（１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈ）を、その一端部をバーナ１６Ｂを備えた第２燃焼室１４Ｂに連通し、他端部を前記駆動機構Ｍにより作動する回転式分配弁ＶＢを介して排ガス供給ダクトＰｂ１と処理ガス排気ダクトＰｂ２に連通させたものである。
【００１８】
なお、前記バーナ１６Ａ，１６Ｂは第１燃焼室１４Ａあるいは第２燃焼室１４Ｂの温度が所定温度となるようにそれぞれ温度計ＴＥと温度調節計ＴＩＣによりその燃焼量を制御されるものである。
【００１９】
前記各排ガス供給ダクトＰａ１，Ｐｂ１は、途中に分配弁入口遮断弁Ｖａ１，Ｖｂ１を備え、その上流側は１本の排ガス集合供給ダクトＰＡを介して異なる排ガス源Ｇａ，Ｇｂに連通している。
【００２０】
また、前記排ガス集合供給ダクトＰＡには上流側から圧力発信器ＰＥと、圧力調節計ＰＩＣと、希釈弁Ｖ１と、前記圧力調節計ＰＩＣからの信号により回転数制御される処理ファンＦとを備えている。
【００２１】
さらに、前記各回転式分配弁ＶＡ，ＶＢの処理ガス排出部はそれぞれの処理ガス排気ダクトＰａ２，Ｐｂ２を通って先端が排気塔１７に接続する処理ガス集合排気ダクトＰＢに連通している。前記処理ガス排気ダクトＰａ２，Ｐｂ２には分配弁出口遮断弁Ｖａ２，Ｖｂ２が設けられている。
【００２２】
なお、前記処理ガス排気ダクトＰａ２，Ｐｂ２の前記回転式分配弁ＶＡ，ＶＢと分配弁出口遮断弁Ｖａ２，Ｖｂ２との間から前記回転式分配弁ＶＡ，ＶＢの排ガス供給部に処理ガス循環ダクトＰｃ１，Ｐｃ２が設けられ、この処理ガス循環ダクトＰｃ１，Ｐｃ２には処理ガス排気ダクトＰａ２，Ｐｂ２側から処理ガス遮断弁Ｖ２ａ，Ｖ２ｂと循環ファンＦａ，Ｆｂが設けられるとともに、前記循環ファンＦａ，Ｆｂには遮断弁Ｖ３ａ，Ｖ３ｂを備えたパージダクトＰｄ１，Ｐｄ２が設けられている。
【００２３】
つぎに、前記構成からなる蓄熱式排ガス処理設備Ｔの操業方法について説明する。
まず、前記両第１，第２燃焼室１４Ａ，１４Ｂがバーナ１６Ａ，１６Ｂにより所定温度に昇温されており、しかも、処理すべき排ガス量が蓄熱式排ガス処理設備Ｔの定格処理量であるとする。
【００２４】
この場合、希釈弁Ｖ１を閉、分配弁入口遮断弁Ｖａ１，Ｖｂ１と分配弁出口遮断弁Ｖａ２，Ｖｂ２をそれぞれ開とし、処理ファンＦおよび駆動機構Ｍにより両回転式分配弁ＶＡ，ＶＢを所定時間間隔で間欠回転させる。
【００２５】
前記排ガス源Ｇａ，Ｇｂからの排ガスは各回転式分配弁ＶＡ，ＶＢを介して、たとえば、蓄熱室１５ａ，１５ｂと１５ｅ，１５ｆを通過して予熱されて第１燃焼室１４Ａと第２燃焼室１４Ｂに至り、ここで有機溶剤等が加熱分解される。
【００２６】
前記のようにして、有機溶剤等が加熱分解された処理ガスは、残る蓄熱室１５ｃ，１５ｄ，１５ｇ，１５ｈの蓄熱体Ｓと熱交換され、所定温度に降温したのち回転式分配弁ＶＡ，ＶＢの処理ガス排出部から処理ガス排気ダクトＰａ２，Ｐｂ２を経て排気塔１７から大気に放散される。
【００２７】
所定時間経過すると、前記回転式分配弁ＶＡ，ＶＢが切換わり、蓄熱室１５ｃ，１５ｄ，１５ｇ，１５ｈで排ガスの予熱を、蓄熱室１５ａ，１５ｂ，１５ｅ，１５ｆで処理ガスと熱交換を行なって排気塔１７から大気に放散される。
【００２８】
前記の場合は、排ガス量が十分であるため、第１，第２蓄熱室１５Ａ，１５Ｂにおけるガスの断面通過速度を所定速度に維持できるため、各蓄熱室１５Ａ，１５Ｂのガス通路が閉塞されることはない。
【００２９】
つぎに、たとえば、排ガス源Ｇａ，Ｇｂのうちの一方が排ガスの発生を停止し、蓄熱式排ガス処理装置ＴＡ，ＴＢへ供給される排ガス量が定格処理量以下となった場合について説明する。
【００３０】
この場合、排ガス供給量が大幅に減少するため、前記圧力調節計ＰＩＣからの信号にもとづいて、たとえば、排ガス供給ダクトＰｂ１に設けた分配弁入口遮断弁Ｖｂ１，処理ガス排気ダクトＰｂ２に設けた分配弁出口遮断弁Ｖｂ２を閉とし、排ガスを回転式分配弁ＶＡから蓄熱室１５ａ，１５ｂを介して第１燃焼室１４Ａに供給して加熱分解させ、他方の蓄熱室１５ｃ，１５ｄで処理ガスと熱交換を行なって排気塔１７から大気に放散することを所定時間毎に切換えて行なう。
【００３１】
このように、排ガス供給量に応じた数の燃焼室で燃焼脱臭するから、排ガス（処理ガス）が流通する蓄熱室におけるガスの断面通過速度は所定速度に維持され、蓄熱室のガス通路が閉塞することはない。
【００３２】
しかしながら、排ガス供給量が少なく、一部の燃焼室で排ガスを処理する場合、他の燃焼室との圧力に圧力差、すなわち、たとえば、第１燃焼室１４Ａ内の圧力が第２燃焼室１４Ｂ内の圧力より高い状態が長時間続き、これにより隔壁１２が損傷する危険性がある。
【００３３】
したがって、このような場合、停止中の、たとえば蓄熱式排ガス処理装置ＴＢ側の処理ガス遮断弁Ｖ２ｂを開とするとともに、循環ファンＦｂを駆動することにより回転式分配弁ＶＢを介して残存する処理ガスを蓄熱室１５Ｂを介して燃焼室１４Ｂに供給、循環させることにより当該第２燃焼室１４Ｂ内の圧力を上昇させて燃焼中の第１燃焼室１４Ａとの圧力差を出来るだけ少なくして隔壁１２の破損を防止する。
【００３４】
なお、前記説明では、排ガス供給量が大幅に変更された場合について説明したが、許容範囲内であれば、排ガス供給量の減少に応じて希釈弁Ｖ１から空気を供給して見掛けの排ガス供給量を所定の定格処理量として操業してもよい。
【００３５】
また、前記説明では、排ガスの蓄熱室１５Ａ，１５Ｂへの供給と処理ガスの蓄熱室１５Ａ，１５Ｂからの排出を回転式分配弁ＶＡ，ＶＢの駆動により連続して間欠的に切換えて行なう場合について述べたが、回転式分配弁ＶＡ，ＶＢの切換えにあたり、排ガス供給側の分配弁入口遮断弁Ｖａ１あるいはＶｂ１を閉、処理ガス遮断弁Ｖ２ａあるいは遮断弁Ｖ２ｂを開として、循環ファンＦａあるいはＦｂを駆動して蓄熱室１５Ａ，１５Ｂ内に存在する排ガスを処理ガスで完全に第１燃焼室１４Ａ、第２燃焼室１４Ｂにパージしてから回転式分配弁ＶＡ，ＶＢを切換えて、処理ガス中への排ガスの混入を防止するのが好ましい。
【００３６】
この場合、処理ガスに代えて遮断弁Ｖ３ａ，Ｖ３ｂを開として空気により排ガスをパージしてもよい。
【００３７】
さらに、第１，第２燃焼室１４Ａ，１４Ｂと、処理ガス集合ダクトＰＢとの間にホットバイパスダクトＰＣを設け、このホットバイパスダクトＰＣに熱交換器１８を配設し、温度調節計ＴＩＣによりホットバイパス弁Ｖ４を制御するようにして余剰熱量を回収するようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明では、有機シリコンおよび有害成分を含有する排ガスを脱臭処理するにあたり、蓄熱式排ガス処理装置を２基以上並設し、排ガス発生量に応じて操業する蓄熱式排ガス処理装置台数を変え、蓄熱式排ガス処理装置の蓄熱室でのガスの断面通過速度を所定速度以上に保持するため、シリカの蓄熱体への付着を防止して蓄熱室のガス通路がシリカにより閉塞されることが防止できる。
【００３９】
しかも、本発明では、前記蓄熱式排ガス処理装置が、１つのケーシング内に隔壁で形成された複数の区画室内に設置されているため、排ガス発生量が減少し、ある蓄熱式排ガス処理装置を操業停止して脱臭処理を行なうと、当該蓄熱式排ガス処理装置と操業蓄熱式排ガス処理装置間で圧力差が生じ、隔壁が破損することになるが、操業停止中の蓄熱式排ガス処理装置内にガスを供給循環させるようにして前記圧力差をなくすため、隔壁の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用する蓄熱式排ガス処理設備の概略図。
【図２】  従来の蓄熱式排ガス処理設備の概略図。
【符号の説明】
１１〜ケーシング、１２〜隔壁、１４Ａ〜第１燃焼室、１４Ｂ〜第２燃焼室、１５Ａ，１５Ｂ〜蓄熱室、１６Ａ，１６Ｂ〜バーナ、ＶＡ，ＶＢ〜回転式分配弁、Ｇａ，Ｇｂ〜排ガス源、Ｆ〜処理ファン、Ｐａ１，Ｐｂ１〜排ガス供給ダクト、Ｐａ２，Ｐｂ２〜処理ガス排気ダクト、ＴＡ，ＴＢ〜蓄熱式排ガス処理装置、Ｖａ１，Ｖｂ１〜分配弁入口遮断弁、Ｖａ２，Ｖｂ２〜分配弁出口遮断弁。
【図１】
0003957542.tif 000002
【図２】
0003957542.tif 000003