催化燃烧装置和催化燃烧方法制造方法及图纸

技术编号:2362781 阅读:171 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的催化燃烧装置是一种具备将含有可燃性有机化合物的被处理气体进行催化燃烧的反应器的催化燃烧装置,具备冷凝液生成装置,其使利用上述反应器进行反应后的气体的一部分冷凝来生成冷凝液,和测定所生成的冷凝液的pH的pH测定装置。更优选具备温度调节装置,其根据利用上述pH测定装置所获得的测定数据来调节上述反应器的至少催化剂填充部的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使含有可燃性有机化合物的被处理气体催化燃烧而进行处理的。
技术介绍
在从化工厂排出的排出气体中,有时含有1种或多种饱和烃类、不饱和烃类、有机酸类、酯类、醇类等的可燃性有机化合物。将可燃性有机化合物放散到大气中,这从环境方面出发不是优选的,有必要在净化后排到系统外。作为在将含有可燃性有机化合物的被处理气体进行净化后排到系统外的处理之一,提出了利用催化燃烧反应的处理。作为燃烧处理用的催化剂,已知担载有铂、钯等的铂族金属的催化剂显示很高的活性。例如,特开昭51-106691号公报公开了,在氧化铝载体上担载有铂和钯的催化剂,作为排气净化用催化剂是有效的,特开2000-33266号公报公开了,担载有钯或担载有钯和铂的氧化锡,作为排气净化用催化剂是有效的。但是已知,担载有铂族金属的催化剂,由于催化剂被毒物质向活性点的附着或结块等的热劣化,会导致催化活性缓缓降低。催化活性降低时,通常采用,提高反应温度来维持净化处理能力的处置。即使催化活性降低,如果提高反应温度,那么也可以充分减少可燃性有机化合物,但是有可能导致催化剂的热劣化加速、催化剂的低寿命化。如果使用劣化了的催化剂持续进行反应,则导致可燃性有机化合物不被充分减少地直接排到大气中,有时会导致必须停止工场的运转而造成重大损失。因此,为了谋求催化剂的高寿命化,优选在可以充分减少可燃性有机化合物的最低限度的反应温度下反应。作为确认可燃性有机化合物是否被充分减少的方法,可以列举出利用气相色谱对反应后气体的分析的方法。但是,虽然用气相色谱分析可以确认在某反应温度下可燃性有机化合物是否被充分减少,但是不适合进行反应温度的最适化。例如,理论上可通过改变反应温度,进行在各反应温度下的反应后气体的分析,来求出在各时点的催化性能下足以充分减少可燃性有机化合物的最低限度的反应温度,进行反应温度的最适化。但是,每当改变催化活性等的反应条件时,都需要利用气相色谱进行详细的分析,进行反应温度的最适化,这需要大量的工作,是不现实的。专利技术的公开本专利技术是鉴于上述事实完成的专利技术,其目的在于,提供一种,其可以简单地监测含有可燃性有机化合物的被处理气体的净化状态,在能够充分净化被处理气体并能够谋求催化剂的高寿命化的最适反应温度下,可以持续地进行被处理气体的处理。本专利技术者为解决上述课题而进行了研究,结果发现,可燃性有机化合物的净化率与反应后气体的冷凝液的pH值之间有相关关系,着眼于该点,专利技术了以下的。本专利技术的第1方式为具备将含有可燃性有机化合物的被处理气体进行催化燃烧的反应器的催化燃烧装置,其具备冷凝液生成装置,该装置将利用上述反应器进行反应后的气体的一部分进行冷凝来生成冷凝液,和测定所生成的冷凝液的pH的pH测定装置。在本专利技术的催化燃烧装置中,优选还具备温度调节装置,该装置根据利用上述pH测定装置所获得的测定数据来调节上述反应器的至少催化剂填充部的温度。本专利技术的催化燃烧装置是适合用于,作为可燃性有机化合物,含有醋酸、甲基丙烯酸等的有机酸的被处理气体的处理的装置。作为该被处理气体,例如,可以列举出在将异丁烯或叔丁醇进行气相氧化来制造异丁烯醛或甲基丙烯酸时生成的排出气体。本专利技术的第2方式为含有可燃性有机化合物的被处理气体的催化燃烧方法,其是使催化燃烧后气体的一部分冷凝来生成冷凝液,根据该冷凝液的pH来调节被处理气体的催化燃烧温度的。附图的简单说明附图说明图1是本专利技术的实施方式的催化燃烧装置的模式图。实施专利技术的最佳方式根据图1来说明本专利技术的实施方式的催化燃烧装置的构造的一例。本实施方式的催化燃烧装置,以反应器10为主体来构成,该反应器与供给含有可燃性有机化合物的被处理气体的被处理气体供给管20相连接,将通过该管供给的被处理气体进行催化燃烧。在反应器10中,在被处理气体的流路中预先设置有将催化剂例如填充为层状的催化剂填充部(图示略),在其下游侧,连接着将利用反应器10进行反应后的气体(反应后气体)排出的反应后气体排出管30。对填充于反应器10的催化剂没有特别的限定,但是例如,可以优选使用担载有铂、钯等的铂族金属的催化剂。在反应器10上,还连接着分别供给含氧气体和非可燃性气体的含氧气体供给管40、非可燃性气体供给管50。另外,被处理气体供给管20与含氧气体供给管40以及非可燃性气体供给管50,通过共用配管60相互连接,由此成为被处理气体与含氧气体和非可燃性气体相互混合后供给到反应器10中。在共用配管60中,设置有热交换器等的加热器72,其加热在该管内流下的气体。另外,在反应器10中,设置有TIC等的温度调节器71,其检测反应器入口温度,并且根据检测温度来控制加热器72。这里,含氧气体是用于供给为了使可燃性有机化合物完全燃烧的必要氧的气体,作为其具体例,可以列举出空气等。含氧气体的供给量可以根据被处理气体中的可燃性有机化合物量进行适当选择,但优选反应后气体中的氧浓度调节成0.5~10%的范围。非可燃性气体是用于调节反应器10内的温度的气体,作为其具体例,可以列举出氮气、水蒸汽、二氧化碳或它们的混合气体等。作为非可燃性气体,特别是可燃性有机化合物被净化后的反应后气体是适合的。在非可燃性气体供给管50中,设置有控制在该管内流下的气体的流量的流量控制阀82。另外,在反应器10中,设置有TIC等的温度调节器81,其检测反应器出口温度,并且根据检测温度来控制流量控制阀82。反应器10的入口温度、出口温度,可以根据被处理气体或催化剂的种类、催化活性等来进行适当选择,但是例如,在使用担载有铂族金属的催化剂时,入口温度优选为200~400℃左右,出口温度优选为450~700℃左右。本实施方式的特征在于,采用了下述结构,设置有将反应后气体(催化燃烧后气体)的一部分进行冷凝来生成冷凝液的冷凝器(冷凝液生成装置)91,并且在冷凝器91上连接有测定所生成的冷凝液的pH的pH测定计(pH测定装置)92。另外,在冷凝器91的下游侧,连接有流下冷凝液的冷凝液管93和流下没有被冷凝器91冷凝的非冷凝气体的非冷凝气体管94。作为冷凝器91,具体地可以列举出将反应后气体通过冷却来冷凝的热交换器等。导入冷凝器91的气体量,只要是足够测定生成的冷凝液的pH的量,并可以充分进行溶液的更新的量即可。另外,通过冷凝器91进行冷却的反应后气体的冷却温度,可以根据反应后气体中含有的水份浓度等进行适当设定,而没有特别的限定,但是通常设定为小于等于50℃,优选设定为小于等于30℃。作为pH测定计92,可以使用电极式pH计等。在本实施方式中还设置有,根据pH测定计92测定的数据来控制温度调节器71和81的控制装置100。籍此,就可以根据pH测定计92测定的数据来控制加热器72和流量控制阀82,调节反应器10的入口温度和出口温度,并调节反应器10的至少催化剂填充部的温度(催化燃烧温度)。即,在本实施方式中,温度调节器71和81和控制装置100,作为温度调节装置而起作用,其调节反应器10的至少催化剂填充部的温度。作为被处理气体,只要是含有可燃性有机化合物的气体,就没有特别的限定,例如,可以列举出在将异丁烯或叔丁醇进行气相氧化来制造异丁烯醛或甲基丙烯酸时生成的排出气体。在该排出气体中,作为可燃性有机化合物,含有异丁烯、一氧化碳、醋酸、甲基丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具备将含有可燃性有机化合物的被处理气体进行催化燃烧的反应器的催化燃烧装置,具有冷凝液生成装置,该装置冷凝用上述反应器反应后的气体的一部分来生成冷凝液,和测定所生成的冷凝液的pH的pH测定装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:竹泽英泰马渡朋彦加峰靖弘
申请(专利权)人:三菱丽阳株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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