JP2839296B2 - ガス窒化炉の排ガス処理装置 - Google Patents
ガス窒化炉の排ガス処理装置Info
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- JP2839296B2 JP2839296B2 JP1244348A JP24434889A JP2839296B2 JP 2839296 B2 JP2839296 B2 JP 2839296B2 JP 1244348 A JP1244348 A JP 1244348A JP 24434889 A JP24434889 A JP 24434889A JP 2839296 B2 JP2839296 B2 JP 2839296B2
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- gas
- furnace
- reaction tube
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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
（産業上の利用分野） 本発明は、窒化炉から排出されるアンモニアガスを含
む排ガスを分解して処理するのに利用されるガス窒化炉
の排ガス処理装置に関するものである。 （従来の技術） 耐摩耗性や疲労強度の改善を目的に、歯車，シャフト
等に適用されるガス窒化法には、アンモニアガスと窒素
ガス時には水素ガスを使用する純窒化法と、アンモニア
ガスと窒素ガスと、さらに炭素供給ガスとしてRXガス,C
O2ガス,COガスを使用するガス軟窒化法とがある。 これらのガス窒化法では、いずれもアンモニアガスを
使用するため排ガス中にはアンモニアガスが残存してお
り、公害などの問題からこのまま排出することはでき
ず、排ガスの処理が必要である。 従来、このような排ガス処理には、アンモニアガスを
含む排ガスをガスバーナを備えた燃焼筒で燃焼処理する
燃焼式、あるいはAXガス発生炉と同様の構造を有する触
媒の入った分解炉に排ガスを導入して、アンモニアガス
を窒素ガスと水素ガスとに分解する分解炉方式が用いら
れていた。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、燃焼方式は簡便である反面、排ガス中
のアンモニアガスやアンモニアガスの分解によって生じ
た水素ガスの成分量が少ない場合には、排ガスが燃焼し
にくく、未燃焼のアンモニアガスによって臭気が発生し
て問題となる。またバーナが常に燃焼しているので燃料
費がかさむと共に無人操業することができず、バーナの
高熱は作業環境を悪化させる。 他方、分解炉方式では、排ガス中のアンモニアガスや
水素ガスの濃度に係わりなく、常に安定したアンモニア
ガスの分解が可能であり、前述のような臭気の問題は解
消されるものの、窒化炉とは別に高価な分解炉を設置す
る必要がある。さらに、ガス軟窒化法において排出され
るCO2やCOガスを含有する排ガスをこの方式で処理する
場合には、窒化炉と分解炉との間の配管が冷えると、炭
酸アンモニアが析出して配管を詰まらせるという問題も
ある。 このように、燃焼方式，分解炉方式のいずれの場合も
問題点を有し、解決すべき課題をそれぞれ有していた。 （発明の目的） 本発明は、従来の排ガス処理装置の上記課題を解決す
るためになされたものであって、その目的とするところ
には、設置スペースが小さく窒化炉に容易に取り付ける
ことができると共に、窒化炉から排出されるアンモニア
ガスを含む排ガスをアンモニアガス濃度に係わりなく完
全に分解処理することができるガス窒化炉の排ガス処理
装置を提供することにある。
む排ガスを分解して処理するのに利用されるガス窒化炉
の排ガス処理装置に関するものである。 （従来の技術） 耐摩耗性や疲労強度の改善を目的に、歯車，シャフト
等に適用されるガス窒化法には、アンモニアガスと窒素
ガス時には水素ガスを使用する純窒化法と、アンモニア
ガスと窒素ガスと、さらに炭素供給ガスとしてRXガス,C
O2ガス,COガスを使用するガス軟窒化法とがある。 これらのガス窒化法では、いずれもアンモニアガスを
使用するため排ガス中にはアンモニアガスが残存してお
り、公害などの問題からこのまま排出することはでき
ず、排ガスの処理が必要である。 従来、このような排ガス処理には、アンモニアガスを
含む排ガスをガスバーナを備えた燃焼筒で燃焼処理する
燃焼式、あるいはAXガス発生炉と同様の構造を有する触
媒の入った分解炉に排ガスを導入して、アンモニアガス
を窒素ガスと水素ガスとに分解する分解炉方式が用いら
れていた。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、燃焼方式は簡便である反面、排ガス中
のアンモニアガスやアンモニアガスの分解によって生じ
た水素ガスの成分量が少ない場合には、排ガスが燃焼し
にくく、未燃焼のアンモニアガスによって臭気が発生し
て問題となる。またバーナが常に燃焼しているので燃料
費がかさむと共に無人操業することができず、バーナの
高熱は作業環境を悪化させる。 他方、分解炉方式では、排ガス中のアンモニアガスや
水素ガスの濃度に係わりなく、常に安定したアンモニア
ガスの分解が可能であり、前述のような臭気の問題は解
消されるものの、窒化炉とは別に高価な分解炉を設置す
る必要がある。さらに、ガス軟窒化法において排出され
るCO2やCOガスを含有する排ガスをこの方式で処理する
場合には、窒化炉と分解炉との間の配管が冷えると、炭
酸アンモニアが析出して配管を詰まらせるという問題も
ある。 このように、燃焼方式，分解炉方式のいずれの場合も
問題点を有し、解決すべき課題をそれぞれ有していた。 （発明の目的） 本発明は、従来の排ガス処理装置の上記課題を解決す
るためになされたものであって、その目的とするところ
には、設置スペースが小さく窒化炉に容易に取り付ける
ことができると共に、窒化炉から排出されるアンモニア
ガスを含む排ガスをアンモニアガス濃度に係わりなく完
全に分解処理することができるガス窒化炉の排ガス処理
装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装置は、外側
を金属外皮で覆った筒形断熱体と前記筒形断熱体の内部
に設けた発熱体との間にアンモニア分解用触媒を備え且
つ炉壁に貫通される反応管を有し、前記反応管の筒軸方
向の一方側には前記炉内に開口する吸気口を設けると共
に前記反応管の筒軸方向の他方側には炉外に開口する排
気口を設けてなる構成としたものであり、このようなガ
ス窒化炉の排ガス処理装置の構成を前述した従来の課題
を解決するための手段としたことを特徴としている。 （作用） 本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装置は、断熱
体，アンモニア分解用触媒，発熱体を備えた筒形の反応
管を炉壁に貫通させた状態で取り付けられる。したがっ
て、前記反応管の一方側に設けられて炉内側に開口した
吸気口から、前記発熱体による対流によって反応管内に
導入された排ガスは、発熱体によって高温に加熱され、
排ガス中のアンモニアガスはアンモニア分解用触媒の作
用によって窒素ガスの水素ガスとに残らず分解されて、
前記反応管の他方側に設けた排気口から炉外に排出され
る。このとき、この反応管は、窒化炉に直接取り付けら
れるため、ガス配管が不要で熱損失が少なく、取り付け
が簡単であり、炉内温度を有効に活用することによっ
て、反応管内の発熱体による加熱が少なくて済むように
なっている。 （実施例） 以下に、本発明を実施例によって具体的に説明する。 第１図は、本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装
置の一実施例を示す縦断面図であり、図に示すガス窒化
炉の排ガス処理装置１は、ガス窒化炉２の炉壁を構成す
る断熱体2aに設けた取付孔３に、内部に後述する発熱体
5,アンモニア分解用触媒9,断熱体10等を収容した反応管
４を挿着することによって、当該反応管４の一部分が炉
内に突出した状態に取り付けられている。 前記反応管４は、内部に当該反応管４内を800〜1000
℃程度に加熱して保持する発熱体であるラジアントチュ
ーブヒータ５と、前記ヒータ５の上部には当該ヒータ５
を支持する断熱体６とを備えている。 前記ラジアントチューブヒータ５および断熱体６の周
囲は、耐熱鋼、この実施例ではSUS310Sステンレス鋼製
のラジアントチューブ７で覆われており、当該ラジアン
トチューブ７の外周には、同じく耐熱鋼製のパンチング
メタルによって作成した篭状の棚８が、この実施例では
５段にわたって取り付けられている。そして、前記棚８
の内部にはアンモニア分解用触媒（この実施例では）９
が装入してある。 前記アンモニア分解用触媒９を収容したパンチングメ
タル製の棚８のさらに外側の周囲には円筒形の断熱体10
が設けてあり、前記ラジアントチューブ７との間にガス
の通路を形成しており、図中右側のこの通路内には、温
度制御用のクロメル−アルメルあるいは白金−白金ロジ
ウムよりなる熱電対11が設置してある。 前記断熱体10は、通常500〜650℃程度に保持されてい
るガス窒化炉２内に取り付けられた前記反応管４内の温
度をアンモニアガスの分解に適した800〜1000℃に保持
すると共に、反応管４の内部温度800〜1000℃が逆に窒
化処理に影響を及ぼさないように断熱している。前記断
熱体10の外周は、同じくSUS 310Sステンレス鋼からなる
外皮12で覆ってあり、反応管４を補強している。 さらに、反応管４の底部には、前記外皮12および断熱
材１を貫通して炉外側に開口する排ガスの吸気孔13が設
けられていると共に、当該反応管４の炉外上端側には、
炉外に開口する排気口14を備えている。 また、反応管４の炉外側で且つガス窒化炉２への取り
付け部には、当該反応管４の上部炉外部分を冷却するた
めの水冷ジャケット15および配水管15aが設けてある。
そして、前記ラジアントチューブ７の上端部には、前記
ラジアントチューブヒータ５に給電するためのヒータ端
子16が設けてあり、これらは端子カバー17によって覆わ
れている。 上記構造を有するガス窒化炉の排ガス処理装置１は、
前記熱電対11を用いた温度制御によって、ラジアントチ
ューブヒータ５に給電され、前記反応管４の内部がアン
モニアガスの分解に適した800〜1000℃の温度範囲に保
持される。すると、前記温度範囲にコントロールされた
ヒータ５によって惹き起こされた対流によって、ガス窒
化炉２内の排ガスは反応管４の底部に設けた吸気口13か
ら反応管４の内部に導入され、図中に示した矢印の方向
に上昇して行く間に加熱され、排ガス中のアンモニアガ
スは、前記温度に加熱されたアンモニア分解用触媒９の
触媒作用によって水素ガスと窒素ガスとに分解されて、
排気口14から炉外に排出されるようになっている。 このとき、前記排ガス中のアンモニアガスの分解は触
媒作用によるものであるから、その含有量に係わりな
く、すべて完全に水素ガスと窒素ガスとに分解すること
ができる。また、前記反応管４は窒化処理温度である50
0〜650℃に保持されている窒化炉２の炉内側に直接配置
してあるので、前記ヒータ５を加熱するための加熱電力
が少なくて済むと共に、排ガス中にCO2ガスやCOガスを
含むガス軟窒化法の場合にも炭酸アンモニウム等の析出
がなく、これによる弊害も解消される。 さらに、当該排ガス処理装置１は、上記のようにコン
パクトにまとめられているので設置スペース小さく既存
のガス窒化炉にも簡単に設置することができ、無人操作
にも適している。
を金属外皮で覆った筒形断熱体と前記筒形断熱体の内部
に設けた発熱体との間にアンモニア分解用触媒を備え且
つ炉壁に貫通される反応管を有し、前記反応管の筒軸方
向の一方側には前記炉内に開口する吸気口を設けると共
に前記反応管の筒軸方向の他方側には炉外に開口する排
気口を設けてなる構成としたものであり、このようなガ
ス窒化炉の排ガス処理装置の構成を前述した従来の課題
を解決するための手段としたことを特徴としている。 （作用） 本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装置は、断熱
体，アンモニア分解用触媒，発熱体を備えた筒形の反応
管を炉壁に貫通させた状態で取り付けられる。したがっ
て、前記反応管の一方側に設けられて炉内側に開口した
吸気口から、前記発熱体による対流によって反応管内に
導入された排ガスは、発熱体によって高温に加熱され、
排ガス中のアンモニアガスはアンモニア分解用触媒の作
用によって窒素ガスの水素ガスとに残らず分解されて、
前記反応管の他方側に設けた排気口から炉外に排出され
る。このとき、この反応管は、窒化炉に直接取り付けら
れるため、ガス配管が不要で熱損失が少なく、取り付け
が簡単であり、炉内温度を有効に活用することによっ
て、反応管内の発熱体による加熱が少なくて済むように
なっている。 （実施例） 以下に、本発明を実施例によって具体的に説明する。 第１図は、本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装
置の一実施例を示す縦断面図であり、図に示すガス窒化
炉の排ガス処理装置１は、ガス窒化炉２の炉壁を構成す
る断熱体2aに設けた取付孔３に、内部に後述する発熱体
5,アンモニア分解用触媒9,断熱体10等を収容した反応管
４を挿着することによって、当該反応管４の一部分が炉
内に突出した状態に取り付けられている。 前記反応管４は、内部に当該反応管４内を800〜1000
℃程度に加熱して保持する発熱体であるラジアントチュ
ーブヒータ５と、前記ヒータ５の上部には当該ヒータ５
を支持する断熱体６とを備えている。 前記ラジアントチューブヒータ５および断熱体６の周
囲は、耐熱鋼、この実施例ではSUS310Sステンレス鋼製
のラジアントチューブ７で覆われており、当該ラジアン
トチューブ７の外周には、同じく耐熱鋼製のパンチング
メタルによって作成した篭状の棚８が、この実施例では
５段にわたって取り付けられている。そして、前記棚８
の内部にはアンモニア分解用触媒（この実施例では）９
が装入してある。 前記アンモニア分解用触媒９を収容したパンチングメ
タル製の棚８のさらに外側の周囲には円筒形の断熱体10
が設けてあり、前記ラジアントチューブ７との間にガス
の通路を形成しており、図中右側のこの通路内には、温
度制御用のクロメル−アルメルあるいは白金−白金ロジ
ウムよりなる熱電対11が設置してある。 前記断熱体10は、通常500〜650℃程度に保持されてい
るガス窒化炉２内に取り付けられた前記反応管４内の温
度をアンモニアガスの分解に適した800〜1000℃に保持
すると共に、反応管４の内部温度800〜1000℃が逆に窒
化処理に影響を及ぼさないように断熱している。前記断
熱体10の外周は、同じくSUS 310Sステンレス鋼からなる
外皮12で覆ってあり、反応管４を補強している。 さらに、反応管４の底部には、前記外皮12および断熱
材１を貫通して炉外側に開口する排ガスの吸気孔13が設
けられていると共に、当該反応管４の炉外上端側には、
炉外に開口する排気口14を備えている。 また、反応管４の炉外側で且つガス窒化炉２への取り
付け部には、当該反応管４の上部炉外部分を冷却するた
めの水冷ジャケット15および配水管15aが設けてある。
そして、前記ラジアントチューブ７の上端部には、前記
ラジアントチューブヒータ５に給電するためのヒータ端
子16が設けてあり、これらは端子カバー17によって覆わ
れている。 上記構造を有するガス窒化炉の排ガス処理装置１は、
前記熱電対11を用いた温度制御によって、ラジアントチ
ューブヒータ５に給電され、前記反応管４の内部がアン
モニアガスの分解に適した800〜1000℃の温度範囲に保
持される。すると、前記温度範囲にコントロールされた
ヒータ５によって惹き起こされた対流によって、ガス窒
化炉２内の排ガスは反応管４の底部に設けた吸気口13か
ら反応管４の内部に導入され、図中に示した矢印の方向
に上昇して行く間に加熱され、排ガス中のアンモニアガ
スは、前記温度に加熱されたアンモニア分解用触媒９の
触媒作用によって水素ガスと窒素ガスとに分解されて、
排気口14から炉外に排出されるようになっている。 このとき、前記排ガス中のアンモニアガスの分解は触
媒作用によるものであるから、その含有量に係わりな
く、すべて完全に水素ガスと窒素ガスとに分解すること
ができる。また、前記反応管４は窒化処理温度である50
0〜650℃に保持されている窒化炉２の炉内側に直接配置
してあるので、前記ヒータ５を加熱するための加熱電力
が少なくて済むと共に、排ガス中にCO2ガスやCOガスを
含むガス軟窒化法の場合にも炭酸アンモニウム等の析出
がなく、これによる弊害も解消される。 さらに、当該排ガス処理装置１は、上記のようにコン
パクトにまとめられているので設置スペース小さく既存
のガス窒化炉にも簡単に設置することができ、無人操作
にも適している。
【発明の効果】 以上説明したように、本発明に係わるガス窒化炉の排
ガス処理装置は、外側を金属外皮で覆った筒形断熱体と
前記筒形断熱体の内部に設けた発熱体との間にアンモニ
ア分解用触媒を備え且つ炉壁に貫通される反応管を有
し、前記反応管の筒軸方向の一方側には前記炉内に開口
する吸気口を設けると共に前記反応管の筒軸方向の他方
側には炉外に開口する排気口を設けてなる構成としたも
のであるから、既存の窒化炉にも容易に取り付けること
ができると共に、窒化炉の排ガス中のアンモニアガスを
アンモニア濃度に係わりなく完全に分解することができ
るという極めて優れた効果を有するものである。
ガス処理装置は、外側を金属外皮で覆った筒形断熱体と
前記筒形断熱体の内部に設けた発熱体との間にアンモニ
ア分解用触媒を備え且つ炉壁に貫通される反応管を有
し、前記反応管の筒軸方向の一方側には前記炉内に開口
する吸気口を設けると共に前記反応管の筒軸方向の他方
側には炉外に開口する排気口を設けてなる構成としたも
のであるから、既存の窒化炉にも容易に取り付けること
ができると共に、窒化炉の排ガス中のアンモニアガスを
アンモニア濃度に係わりなく完全に分解することができ
るという極めて優れた効果を有するものである。
第１図は本発明に係わるガス窒化炉の排ガス処理装置の
一実施例を説明する縦断面図である。 １……ガス窒化炉の排ガス処理装置、 ２……ガス窒化炉、 2a……炉壁、 ４……反応管、 ５……ラジアントチューブヒータ（発熱体）、 ９……アンモニア分解用触媒、 10……筒形断熱体、 12……外皮、 13……吸気口、 14……排気口。
一実施例を説明する縦断面図である。 １……ガス窒化炉の排ガス処理装置、 ２……ガス窒化炉、 2a……炉壁、 ４……反応管、 ５……ラジアントチューブヒータ（発熱体）、 ９……アンモニア分解用触媒、 10……筒形断熱体、 12……外皮、 13……吸気口、 14……排気口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F27D 17/00 B01D 53/36
Claims (1)
- 【請求項１】外側を金属外皮で覆った筒形断熱体と前記
筒形断熱体の内部に設けた発熱体との間にアンモニア分
解用触媒を備え且つ炉壁に貫通される反応管を有し、前
記反応管の筒軸方向の一方側には前記炉内に開口する吸
気口を設けると共に前記反応管の筒軸方向の他方側には
炉外に開口する排気口を設けてなることを特徴とするガ
ス窒化炉の排ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1244348A JP2839296B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | ガス窒化炉の排ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1244348A JP2839296B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | ガス窒化炉の排ガス処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03105194A JPH03105194A (ja) | 1991-05-01 |
| JP2839296B2 true JP2839296B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=17117366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1244348A Expired - Lifetime JP2839296B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | ガス窒化炉の排ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2839296B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5291354B2 (ja) * | 2008-02-08 | 2013-09-18 | オリエンタルエンヂニアリング株式会社 | ガス窒化炉およびガス軟窒化炉 |
| JP5700914B2 (ja) * | 2009-04-03 | 2015-04-15 | 光洋サーモシステム株式会社 | 排ガス処理装置およびそれを備えた排ガス処理設備 |
| CN107532853B (zh) | 2015-05-01 | 2020-06-30 | 株式会社Ihi | 热处理装置 |
| KR102229414B1 (ko) * | 2020-09-18 | 2021-03-22 | (주)청호열처리 | 질화로 장치 |
| CN114797448A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-29 | 天津丰东热处理有限公司 | 一种热处理氮化炉排气用氨分解炉 |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1244348A patent/JP2839296B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03105194A (ja) | 1991-05-01 |
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