| 【発明の名称】 |
燃焼脱臭炉 |
| 【発明者】 |
【氏名】梶浦 靖博
【氏名】野入 一二夫
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| 【要約】 |
【課題】ランニングコスト及び設備コストが安く、メンテナンスも容易であるうえ、臭気ガスの発生源である焼成炉の炉圧変動を招くこともない燃焼脱臭炉を提供する。
【解決手段】燃焼室１０に畜熱燃焼式バーナー１１を少なくとも１対配置し、臭気ガスの発生源１からの排気ガスを燃焼脱臭させる。好ましくは、畜熱燃焼式バーナー１１を２対以上配置し、各対の燃焼・排気の切替時間を対間でずらすことにより、排ガス処理量の変動を抑制し、焼成炉等の炉圧変動を抑制する。なお燃焼室１０内に燃焼触媒を設置すれば、燃焼室１０内の温度を下げることができる。また発生源１からのガスの一部を直接燃焼室１０に導入してもよい。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 臭気を含んだガスを燃焼させる畜熱燃焼式バーナーを燃焼室に少なくとも１対配置し、対をなす畜熱燃焼式バーナーを短い周期で切り替えて交互に燃焼・排気させることを特徴とする燃焼脱臭炉。
【請求項２】 畜熱燃焼式バーナーを燃焼室に少なくとも２対配置し、１対の畜熱燃焼式バーナーの切替時間を他の対の畜熱燃焼式バーナーの切替時間とずらせた請求項１記載の燃焼脱臭炉。
【請求項３】 臭気を含んだガスの導入流路として、畜熱燃焼式バーナーの燃焼空気配管以外に、燃焼室に直接導入する配管を有し、両流路への臭気を含んだガスの流量比率を、０〜１００％の間で可変とした請求項１または２記載の燃焼脱臭炉。
【請求項４】 燃焼室内の温度を６５０℃以上、ガスの滞留時間を０．５秒以上とした請求項１〜３の何れかに記載の燃焼脱臭炉。
【請求項５】 燃焼室内に燃焼触媒を設置した請求項１〜４の何れかに記載の燃焼脱臭炉。
【請求項６】 燃焼室内の温度を２５０〜４００℃、ＳＶ値を３０００Ｈ-1以上とした請求項５記載の燃焼脱臭炉。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）や電子部品を焼成する焼成炉等から発生する臭気を含むガスを燃焼させて脱臭するための燃焼脱臭炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＰＤＰの製造工程においては、表示セルを形成するために基板上に厚肉印刷を繰り返して高い隔壁を形成する必要がある。従ってその焼成工程では印刷されたペースト中から多量の有機バインダーガスが発生する。また電子部品の製造工程においても、同様の問題が発生することがある。この有機バインダーガスは無害であるが、臭気を持つために燃焼させて脱臭したうえ放出することが好ましい。
【０００３】従来の燃焼脱臭炉としては、図５に示すように発生源１から導入されたバインダーガス等の臭気ガスを通常のバーナー２を備えた燃焼室３内で直接燃焼させる直接燃焼脱臭炉が普通である。この場合、臭気ガスを６５０℃以上の燃焼室３内で０．５〜２秒間滞留させれば脱臭することができる。しかし燃焼室３内を６５０℃以上の高温に維持するために多量の燃料が必要となり、ランニングコストが嵩むという問題がある。また排気ガスダクトが高温となるために空気希釈を行うと、排ガス量が増加するという問題がある。
【０００４】そこで図６に示すように熱交換器４を設置し、燃焼室３からの高温の排気ガスを熱交換器４で臭気ガスと熱交換させることにより、ランニングコストを低減させるとともに、排気ガスの温度を下げる工夫もなされている。しかしこの場合には熱交換器４のための大きい設置スペースが必要となり、設備コストが高くなるという問題がある。
【０００５】また図７に示すように、燃焼室３と触媒室５とを組み合わせ、２５０〜４００℃で触媒燃焼させることにより脱臭させる触媒脱臭方式も知られている。この方式は大きい設置スペースを要することなく排気ガスの温度を下げることができる利点があるが、定期的に触媒を交換しなければならず、そのためのメンテナンスコストが発生するという問題がある。
【０００６】このほか、図８に示すように臭気ガスを冷却器６で４０〜５０℃に冷却することによりバインダーを凝縮させ、ガスから臭気成分を分離する冷却脱臭方式も提案されている。しかしこの方式はバインダーの除去効率が低く十分な脱臭効果が得られないうえ、回収液の処分費用を要するという別の問題があるため、実用的ではない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来の問題点を解決し、排気ガスの温度を下げることができ、ランニングコスト及び設備コストが安く、メンテナンスも容易であるうえ、臭気ガスの発生源である焼成炉の炉圧変動を招くこともない燃焼脱臭炉を提供するためになされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するためになされた本発明は、臭気を含んだガスを燃焼させる畜熱燃焼式バーナーを燃焼室に少なくとも１対配置し、対をなす畜熱燃焼式バーナーを短い周期で切り替えて交互に燃焼・排気させることを特徴とするものである。なお、畜熱燃焼式バーナーを燃焼室に少なくとも２対配置し、１対の畜熱燃焼式バーナーの切替時間を他の対の畜熱燃焼式バーナーの切替時間とずらせることが好ましい。また、臭気を含んだガスの導入流路として、畜熱燃焼式バーナーの燃焼空気配管以外に、燃焼室に直接導入する配管を有し、両流路への臭気を含んだガスの流量比率を、０〜１００％の間で可変とすることもできる。これらの場合、燃焼室内の温度を６５０℃以上、ガスの滞留時間を０．５秒以上とすることが好ましい。またこの燃焼室内に燃焼触媒を設置し、触媒燃焼を行わせることもできる。この場合には、燃焼室内の温度を２５０〜４００℃、ＳＶ値を３０００Ｈ-1以上とすることができる。
【０００９】本発明の燃焼脱臭炉によれば、廃熱回収用の畜熱体を空気流路内に備えた畜熱燃焼式バーナーにより臭気ガスを燃焼させるので、排気ガスは畜熱体を通過することにより冷却されるとともに、排熱の回収が行われる。従ってランニングコスト及び設備コストが安くなる。また畜熱燃焼式バーナーは対をなす畜熱燃焼式バーナーの空気流路を短い周期で切り替えて交互に燃焼・排気させるため、切替時に一瞬燃焼が停止して排ガス処理量がゼロとなるが、請求項２の発明では畜熱燃焼式バーナーを少なくとも２対配置し、それぞれの対の切替時期をずらせたので、燃焼切替時における排ガス処理量の変動が小さくなり、臭気ガスの発生源である焼成炉の炉圧変動を招くこともない。更に請求項３の発明のように臭気を含んだガスの導入流路として、畜熱燃焼式バーナーの燃焼空気配管以外に燃焼室に直接導入する配管を設けておけば、畜熱燃焼式バーナーの燃焼切替時における排ガス処理量の変動を緩和することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は請求項１の発明の実施形態を示す図であり、１０は本発明の燃焼脱臭炉の燃焼室である。この燃焼室１０の壁面には、少なくとも一対の畜熱燃焼式バーナー１１が対向配置されている。各畜熱燃焼式バーナー１１は、空気流路内に廃熱回収用のセラミックハニカム等よりなる畜熱体１２を備えたものである。これらの畜熱燃焼式バーナー１１の燃焼空気流路には切替え弁１３が設けられており、例えば図１のように畜熱燃焼式バーナー１１Ａが燃焼中は、対の他方の畜熱燃焼式バーナー１１Ｂは排気を行い、燃焼室１０内の高温の排ガスを畜熱体１２に通すことにより排熱を回収する。発生源１から排出される臭気を含むガスは、切替え弁１３を経由して燃焼中の畜熱燃焼式バーナー１１Ａに供給され、好ましくは６５０℃以上で燃焼されることにより脱臭される。なお燃焼室１０内におけるガスの滞留時間は０．５秒以上とすることが好ましい。
【００１１】切替え弁１３は３０秒程度の短い周期で反転し、それまで排気を行っていた側の畜熱燃焼式バーナー１１Ｂが次には燃焼側となる。このとき燃焼用空気及び臭気を含むガスは畜熱体１２を通る間に加熱されるので、通常のバーナーよりも燃料使用量が少なくて済み、ランニングコストを引き下げることができる。また畜熱体１２は畜熱燃焼式バーナー１１の内部に収納されているため、図６に示したような熱交換器４を設置した場合に比較して、設備コストが安価となる。なお脱臭後の排気ガスは、切替え弁１３及び排気ブロワ１４を介して大気中に放出される。
【００１２】図２は請求項２の発明の実施形態を示す図であり、燃焼室１０の壁面には、少なくとも２対の畜熱燃焼式バーナー１１が対向配置されている。図２では単一の燃焼室１０に２対の畜熱燃焼式バーナー１１を配置したが、図４のように燃焼室１０を区画してそれぞれ１対の畜熱燃焼式バーナー１１を配置してもよい。各畜熱燃焼式バーナー１１は、空気流路内に廃熱回収用のセラミックハニカム等よりなる畜熱体１２を備えたものである。
【００１３】図２の場合には、畜熱燃焼式バーナー１１Ａと１１Ｂとが対をなしており、また畜熱燃焼式バーナー１１Ｃと１１Ｄとが対をなしている。各対毎に１個の切替え弁１３が設けられており、例えば図２のように畜熱燃焼式バーナー１１Ａ、１１Ｃが燃焼中は、対の他方の畜熱燃焼式バーナー１１Ｂ、１１Ｄは排気を行い、燃焼室１０内の高温の排ガスを畜熱体１２に通すことにより排熱を回収する。発生源１から排出される臭気を含むガスは、切替え弁１３を経由して燃焼中の畜熱燃焼式バーナー１１Ａ、１１ｃに供給され、好ましくは６５０℃以上、７５０℃以下で燃焼されることにより脱臭される。
【００１４】前記したように、畜熱燃焼式バーナー１１を用いれば効率よく燃焼脱臭ができるが、畜熱燃焼式バーナー１１は切替え弁１３を切り替える瞬間に燃焼が停止し、発生源１から排出される臭気を含むガスの流れが一瞬ゼロとなるという避けがたい問題がある。従って畜熱燃焼式バーナー１１を用いた燃焼脱臭炉を焼成炉等に接続すると、燃焼脱臭炉の排ガス処理量の変動により焼成炉等の炉圧が大きく変動し、焼成不良を招くおそれがある。
【００１５】そこで請求項２の発明では、少なくとも２対の畜熱燃焼式バーナー１１を配置するとともに、１対の畜熱燃焼式バーナ１１Ａ、１１Ｂの燃焼・排気の切替時間を、他の対の畜熱燃焼式バーナー１１Ｃ、１１Ｄの燃焼・排気の切替時間とずらせた。これにより、畜熱燃焼式バーナ１１Ａ、１１Ｂの切替え弁１３が切り替わる瞬間には他の対の畜熱燃焼式バーナー１１Ｃ、１１Ｄが必ず燃焼中であるため、発生源１から排出される臭気を含むガスの流れが途絶えることがなくなり、上記のような焼成炉等の炉圧変動を抑制することができる。畜熱燃焼式バーナ１１の対の数を増加させれば、この炉圧変動は更に小さくすることができる。
【００１６】図３は請求項３の発明の実施形態を示す図であり、臭気を含んだガスの導入流路として、畜熱燃焼式バーナー１１の燃焼空気配管以外に、燃焼室１０に直接導入する配管１６を設けてある。また発生源１から発生する臭気を含んだガスの両流路への流量比率を調節する流量制御弁１７が設けられており、各流路への流量比率を０〜１００％の間で可変としてある。
【００１７】この請求項３の発明によれば、臭気を含んだガスの一部を燃焼室１０に直接導入して燃焼させることができるため、図１、図２のように臭気を含んだガスの全量を畜熱燃焼式バーナー１１で燃焼させる場合に比較して、切替え弁１３を切り替える際の排ガス処理量の変動を抑制することができる。また切替え弁１３を切り替える際には流量制御弁１７を操作して配管１６への臭気を含んだガスの流量を増加させ、切り替え時の排ガス処理量の変動をより小さくすることもできる。
【００１８】図４は請求項４の発明の実施形態を示す図であり、燃焼室１０内に燃焼触媒１５が設置されている。この実施形態の場合にも、少なくとも２対の畜熱燃焼式バーナー１１を、切替えのタイミングをずらせて運転することにより焼成炉等の炉圧変動を抑制することは第２の実施形態と同様である。しかし燃焼触媒１５を設置したことにより、燃焼室１０内の温度を他の実施形態よりも低い２５０〜４００℃とすることができる。なお、ＳＶ値は３０００Ｈ-1以上とすることが好ましい。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の燃焼脱臭炉は畜熱燃焼式バーナーを利用し、臭気を含むガスを燃焼させて脱臭することができる。また排気ガスの温度を下げることができるとともに、燃料使用量の削減によるランニングコストの低減を図ることができる。しかも設備コストが安く、メンテナンスも容易である。更に本発明の燃焼脱臭炉は、畜熱燃焼式バーナーに特有の切替え時の問題を、切替えのタイミングをずらせたり、臭気を含むガスの一部を直接燃焼室の導入することにより回避し、臭気ガスの発生源である焼成炉等の炉圧変動を防止することができる利点がある。従って本発明の燃焼脱臭炉は、炉圧変動により焼成品質が低下するおそれのあるＰＤＰや電子部品の焼成炉等と組み合わせて使用するに適したものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４０６４
【氏名又は名称】日本碍子株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年６月３０日（１９９９．６．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５９０９６
【弁理士】
【氏名又は名称】名嶋 明郎 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２７１７（Ｐ２００１−１２７１７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１月１９日（２００１．１．１９） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１８５６８３ |
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