專利名稱：低濃度甲烷的除去方法及低濃度甲烷的除去裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從煤礦的換氣氣體那樣含有濃度比甲烷的燃燒極限(爆炸極限)的下限低、即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的氣體中將甲烷除去的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在煤層中大量地吸附著甲烷，正在不斷推進(jìn)其有效利用。從采掘前的煤層通過脫氣等回收的甲烷的甲烷濃度為比較高的30 95%，容易進(jìn)行濃縮等而有效利用。相對(duì)于此， 通過煤礦的換氣釋放的氣體的甲烷濃度為較低的0. 1 1%左右，所以其幾乎全部放散到大氣中。甲烷雖然對(duì)于人體并不是有害的，但由于地球溫室效應(yīng)較高，所以希望削減其釋放量。但是，在如煤礦換氣氣體那樣將低濃度的氣體濃縮的情況下，由于在該工序中要通過甲烷的爆炸極限(5 15%)，所以安全上的隱患大而并不現(xiàn)實(shí)。因而，提出了用作燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪等的燃燒空氣，或者通過接觸氧化等方法進(jìn)行氧化除去的方法的方案(非專利文獻(xiàn) 1、2)。在含有低濃度的有機(jī)化合物的氣體的處理中，將氧化催化劑與熱交換器組合，使預(yù)熱后的氣體通過催化劑、通過接觸氧化反應(yīng)將氣體中的有機(jī)化合物除去的過程在從工業(yè)過程產(chǎn)生的含有揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)的廢氣的處理中被廣泛地實(shí)際采用(非專利文獻(xiàn) 3、4)。在該過程中，通常使用將Pt或Pd擔(dān)載在氧化鋁擔(dān)載體上的催化劑。VOC處理過程通常作為對(duì)象的是甲苯、丙酮、醋酸乙酯等比較容易被氧化的化合物，它們能夠使用上述催化劑在350°C以下的低溫下容易氧化。但是，甲烷是碳?xì)浠衔镏凶顬榉€(wěn)定的化合物，難以通過上述催化劑在400°C以下的低溫下氧化除去。例如，在非專利文獻(xiàn)2中，表示了在將催化劑入口溫度設(shè)定為500°C的情況下，如果甲烷濃度不是0. 3%左右，則不能得到充分的甲烷除去性能，即使在甲烷濃度為0. 423%的情況下，如果催化劑入口溫度不是490°C以上，也不能得到充分的甲烷除去性能等。要將常溫且大量的煤礦換氣氣體預(yù)熱到500°C左右則需要大容量的熱交換器，有經(jīng)濟(jì)性變差的問題。此外，在催化劑入口溫度為500°C左右時(shí)，加上甲烷氧化的反應(yīng)熱，催化劑出口溫度成為600°C 700°C左右。這除了使催化劑的耐久性變差以外，也將由于耐熱溫度的問題而產(chǎn)生配管及熱交換器的成本增大的問題。在煤礦換氣氣體中，來(lái)源于煤中的硫化合物，含有微量的硫化合物(硫化氫、甲硫醇、二甲基硫醚、二氧化硫等)。它們成為較強(qiáng)的催化劑毒，使甲烷的低溫下的接觸氧化更加困難。例如，Lee等研究了硫化氫相對(duì)于使用了 Pd催化劑的甲烷的氧化的影響，表明如果 26ppm的硫化氫共存，則甲烷的50%除去溫度從360°C上升200°C以上而到580°C (非專利文獻(xiàn)5)。作為燃燒廢氣中的甲烷的氧化除去催化劑，已知有在氧化鋯擔(dān)載體上擔(dān)載銥及白金的催化劑、以及在二氧化鈦擔(dān)載體上擔(dān)載銥及白金的催化劑(專利文獻(xiàn)1、2)。通過這些催化劑，即使在除了高濃度的水蒸氣以外還共存二氧化硫的條件下也能夠以較低的350 400°C左右的溫度將甲烷氧化除去。但是，該催化劑在適用于煤礦換氣氣體的處理上有如下的問題。首先，需要確保催化劑相對(duì)于硫化氫或硫醇等還原性硫化合物的耐久性。一般認(rèn)為，在硫化合物的中毒中，硫原子本身能夠配位在活性點(diǎn)的還原性硫化合物為更強(qiáng)的中毒。進(jìn)而，煤礦換氣氣體中的甲烷濃度在0. 1 1%的幅度較寬的范圍中變動(dòng)，由于難以預(yù)測(cè)其變動(dòng)，所以僅通過將熱交換器與催化劑簡(jiǎn)單地組合，在甲烷濃度急劇地下降的情況下，催化劑入口的氣體溫度下降而不再能夠得到充分的除去性能，反之，在甲烷濃度急劇地上升的情況下，催化劑層溫度急劇地上升，引起不能恢復(fù)的催化劑的活性劣化。特別是， 在甲烷濃度急劇地上升的情況下，因熱交換的效果，催化劑入口溫度也上升，這將進(jìn)一步導(dǎo)致催化劑層溫度的上升，在短時(shí)間內(nèi)引起催化劑層溫度的急劇的上升，有帶來(lái)催化劑及熱交換器的致命的破壞的危險(xiǎn)。還已知有在氣體的預(yù)熱中、除了熱交換以外還同時(shí)采用燃燒器的加熱、在預(yù)熱溫度(=催化劑入口溫度)上升到一定以上的情況下、通過使燃燒器的燃燒停止、使催化劑入口溫度穩(wěn)定化的方法(專利文獻(xiàn)3)，但在該方法中，由于需要燃燒器的燃料，所以運(yùn)轉(zhuǎn)成本增大，此外如果甲烷濃度增大，則由于經(jīng)過催化劑出口溫度上升，催化劑入口溫度因此而上升的過程，所以從甲烷濃度的增大到檢測(cè)到催化劑入口溫度的上升時(shí)間延遲較大，在甲烷濃度急劇變動(dòng)的情況下不能避免催化劑的活性劣化。專利文獻(xiàn)1 國(guó)際公開公報(bào)W02002/040152 專利文獻(xiàn)2 日本國(guó)特開2008 - 246473號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本國(guó)特開昭62 - 254826號(hào)公報(bào)。非專利文獻(xiàn)l:Shi Su等，能源和燃燒科學(xué)中的進(jìn)步(Progress in energy and combustion science)第 31 卷，123 170 頁(yè)(2005 年)
非專利文獻(xiàn) 2:Shi Su 及 Jenny Agnew、Fuel，第 85 卷，1201 1210 頁(yè)(2006 年) 非專利文獻(xiàn)3 櫻井敏彥，催化劑，第35卷，304 311頁(yè)(1993年) 非專利文獻(xiàn)4 :M. S. Jennings等，“為控制揮發(fā)性有機(jī)化合物排放的催化焚燒” (Catalytic incinerations for control of volatile organic compound emissions)", Noyes Publishing，美國(guó)新澤西州(1985 年)。非專利文獻(xiàn)5 :J. H. Lee 等，Catalysis iToday,第 47 卷，353 ；357 頁(yè)(1999 年)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種甲烷的除去方法及裝置，當(dāng)從煤礦的換氣氣體那樣含有濃度比甲烷的燃燒極限(爆炸極限)的下限低、即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的氣體中將甲烷除去時(shí)，即使硫化合物共存也能夠確保充分的甲烷的除去性能，并且即使甲烷濃度較大地變動(dòng)性能也不會(huì)下降，能夠長(zhǎng)期地得到穩(wěn)定的除去性能。用于實(shí)現(xiàn)上述目的的從含有即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的被處理氣體中將甲烷除去的低濃度甲烷的除去方法的第1特征結(jié)構(gòu)在于，在通到熱交換器中而將上述被處理氣體預(yù)熱后，通過將甲烷接觸氧化的氧化催化劑而再次通到熱交換器中，通過與反應(yīng)前的氣體的熱交換進(jìn)行熱回收，并且根據(jù)上述被處理氣體的甲烷濃度，以使在甲烷濃度較高的情況下向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量相對(duì)于在上述甲烷濃度較低的情況下向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量增加的形態(tài)，使向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量變化。根據(jù)本發(fā)明的第1特征結(jié)構(gòu)，采用具備熱交換器、將通過甲烷除去而產(chǎn)生的熱回收到向氧化催化劑導(dǎo)入的氣體中的結(jié)構(gòu)，通過根據(jù)處理對(duì)象的被處理氣體的甲烷濃度使向氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量變化，能夠保持氧化催化劑的溫度適當(dāng)。即，例如通過在甲烷濃度較低的情況下降低向氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量、反之在甲烷濃度較高的情況下增加向氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量，能夠抑制氧化催化劑入口的溫度的變動(dòng)。由此，能夠得到較高的甲烷除去性能，并且長(zhǎng)期維持催化劑的性能。在本申請(qǐng)中稱為氧化催化劑入口的溫度或氧化催化劑出口的溫度的情況也均意味著該部位處的氣體溫度。并且，作為在這樣的低濃度甲烷除去方法中使用的氧化催化劑，優(yōu)選的是在由氧化鋯或二氧化鈦或其混合物構(gòu)成的擔(dān)載體上擔(dān)載有銥及白金的催化劑。該催化劑由于在350°C左右的較低的溫度下也能夠?qū)⒓淄檠趸?、因硫化合物產(chǎn)生的活性下降較少，所以不需要增大熱交換器的容量，經(jīng)濟(jì)性良好。進(jìn)而，優(yōu)選的是，關(guān)于作為由上述氧化催化劑處理的被處理氣體的流量的氣體處理量，在使氣體處理量為一定、用上述氧化催化劑對(duì)被處理氣體的全部量進(jìn)行處理的情況下，將氧化催化劑入口的溫度成為氧化催化劑的容許下限溫度的甲烷濃度設(shè)為第1濃度， 在被處理氣體的甲烷濃度比第1濃度低的情況下，通過上述氣體量的減少，限制向氧化催化劑導(dǎo)引的上述氣體量，隨著甲烷濃度下降，使氣體處理量降低。如在后面也基于圖8、圖9說(shuō)明的那樣，在具備熱交換器、將隨著氧化除去而產(chǎn)生的熱回收到向氧化催化劑導(dǎo)引的氣體中的本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)中，在使氣體處理量為一定、原樣用氧化催化劑對(duì)被處理氣體的全部量進(jìn)行處理的情況下，氧化催化劑入口的溫度隨著被處理氣體的甲烷濃度下降而下降。在這樣氧化催化劑入口的溫度向低溫側(cè)下降而超過容許下限溫度的情況下，氧化催化劑不能發(fā)揮充分的除去性能。相對(duì)于此，在限制向氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量、使氣體處理量降低的情況下，能夠避免氧化催化劑入口的溫度的下降、繼續(xù)良好的運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)而，優(yōu)選的是，關(guān)于作為由氧化催化劑處理的被處理氣體的流量的氣體處理量， 在使氣體處理量為一定、用上述氧化催化劑對(duì)被處理氣體的全部量進(jìn)行處理的情況下，將氧化催化劑出口的溫度成為氧化催化劑的容許上限溫度的甲烷濃度設(shè)為第2濃度，在被處理氣體的甲烷濃度比上述第2濃度高的情況下，通過上述氣體量的增加，除了上述被處理氣體以外還另外將空氣導(dǎo)引到氧化催化劑中，將氣體處理量保持為一定的量，并且使空氣的量隨著甲烷濃度增加而增加。如在后面也基于圖8、圖10說(shuō)明那樣，在具備熱交換器、將隨著氧化除去而產(chǎn)生的熱回收到向氧化催化劑導(dǎo)引的氣體中的本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)中，在使氣體處理量為一定、原樣用氧化催化劑對(duì)被處理氣體的全部量進(jìn)行處理的情況下，氧化催化劑出口的溫度隨著被處理氣體的甲烷濃度上升而上升。在這樣氧化催化劑出口的溫度比容許上限溫度上升的情況下，氧化催化劑劣化而成為短壽命。此外，對(duì)于熱交換器等的設(shè)備也需要特別的關(guān)照。相對(duì)于此，如果除了被處理氣體以外還另外將空氣向氧化催化劑導(dǎo)弓丨、將氣體處理量保持為一定的量、并且隨著甲烷濃度增加而增加空氣的量，則能夠避免氧化催化劑出口的溫度的上升，不需要對(duì)熱交換器等實(shí)施特別的高溫對(duì)策，能夠以較長(zhǎng)的時(shí)間繼續(xù)良好的運(yùn)轉(zhuǎn)。
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優(yōu)選的是，在到此為止說(shuō)明的氧化催化劑入口的溫度是350°C以上、氧化催化劑出口的溫度為550°C以下的條件下進(jìn)行。通過設(shè)為這樣的溫度條件，在硫化合物的存在下也能夠良好地維持甲烷的氧化除去能力，還能夠防止氧化催化劑的劣化。這里，350°C是前面說(shuō)明的容許下限溫度的一例，550°C是前面說(shuō)明的容許上限溫
度的一例。到此為止說(shuō)明的含有低濃度的甲烷的被處理氣體優(yōu)選的是通過煤礦的換氣釋放的氣體。通過使用本申請(qǐng)的低濃度甲烷的除去方法對(duì)以往向大氣中釋放的煤礦換氣氣體進(jìn)行處理，能夠提供有利于防止地球變暖的技術(shù)。上述本發(fā)明的低濃度甲烷的除去方法能夠由以下結(jié)構(gòu)的低濃度甲烷的除去裝置實(shí)施，能夠得到與前面說(shuō)明同樣的作用、效果。S卩，為了構(gòu)成從含有即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的被處理氣體中將甲烷除去的低濃度甲烷的除去裝置，能夠由將甲烷接觸氧化的氧化催化劑、用來(lái)向上述氧化催化劑導(dǎo)入上述被處理氣體的送風(fēng)機(jī)、用來(lái)在通到上述氧化催化劑中之前和之后的氣體間進(jìn)行熱交換的熱交換器、配置在上述氧化催化劑的上游側(cè)的甲烷濃度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)、以及控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該控制機(jī)構(gòu)根據(jù)上述檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值控制送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，在甲烷濃度較高的情況下使上述送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量增加，使向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量相對(duì)于在上述甲烷濃度較低的情況下向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量增加。通過采用該結(jié)構(gòu)，能夠得到較高的甲烷除去性能、并且較長(zhǎng)期地維持催化劑的性能。進(jìn)而，在低濃度甲烷的除去裝置中，關(guān)于氧化催化劑入口的溫度、具有能夠以與該溫度的關(guān)系使處理對(duì)象的濃度范圍擴(kuò)大的功能的情況下，優(yōu)選的是做成以下的結(jié)構(gòu)。S卩，關(guān)于作為由上述氧化催化劑處理的上述被處理氣體的流量的氣體處理量，在使上述氣體處理量為一定、用上述氧化催化劑對(duì)上述被處理氣體的全部量進(jìn)行處理的情況下，將氧化催化劑入口的溫度成為上述氧化催化劑的容許下限溫度的甲烷濃度設(shè)為第1濃度，在上述被處理氣體的甲烷濃度比上述第1濃度低的情況下，通過由上述控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行的上述送風(fēng)機(jī)的控制產(chǎn)生的上述氣體量的減少，限制向上述氧化催化劑導(dǎo)引的上述氣體量，上述氣體處理量隨著上述甲烷濃度下降而降低；從而能夠按照在前面低濃度甲烷的除去方法中也說(shuō)明的原理、將氧化催化劑入口的溫度維持為容許下限溫度、并良好地對(duì)應(yīng)于低濃度側(cè)的甲烷濃度的被處理氣體。進(jìn)而，在低濃度甲烷的除去裝置中，關(guān)于氧化催化劑出口的溫度、具有能夠以與該溫度的關(guān)系使處理對(duì)象的濃度范圍擴(kuò)大的功能的情況下，優(yōu)選的是做成以下的結(jié)構(gòu)。S卩，關(guān)于作為由上述氧化催化劑處理的上述被處理氣體的流量的氣體處理量，在使上述氣體處理量為一定、用上述氧化催化劑對(duì)上述被處理氣體的全部量進(jìn)行處理的情況下，將氧化催化劑出口的溫度成為上述氧化催化劑的容許上限溫度的甲烷濃度設(shè)為第2濃度，在上述被處理氣體的甲烷濃度比上述第2濃度高的情況下，通過由上述控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行的上述送風(fēng)機(jī)的控制產(chǎn)生的上述氣體量的增加，除了上述被處理氣體以外還另外將空氣導(dǎo)引到上述氧化催化劑中，將上述氣體處理量保持為上述一定的量，并且使上述空氣的量隨著上述甲烷濃度增加而增加；從而能夠按照在前面低濃度甲烷的除去方法中也說(shuō)明的原理、將氧化催化劑出口的溫度維持為容許上限溫度、并良好地對(duì)應(yīng)于高濃度側(cè)的甲烷濃度的被處理氣體。進(jìn)而，在構(gòu)成本發(fā)明的低濃度甲烷的除去裝置的情況下，優(yōu)選的是，在上述氧化催化劑的上游具備上述熱交換器，在上述熱交換器的上游具備送風(fēng)機(jī)；并且具備吸引上述被處理氣體的吸引管；在上述吸引管的出口與上述送風(fēng)機(jī)的吸引口之間，設(shè)有容許與外部的氣體的流通的通風(fēng)部。該結(jié)構(gòu)能夠以在氧化催化劑的上游側(cè)依次設(shè)置熱交換器、送風(fēng)機(jī)、通風(fēng)部及吸引管的最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，使導(dǎo)引到氧化催化劑中的氣體量按照送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，設(shè)定作為適合于本申請(qǐng)的目的而適當(dāng)?shù)赜裳趸呋瘎┨幚淼谋惶幚須怏w的量的氣體處理量?！步Y(jié)構(gòu)〕
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的從含有即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的被處理氣體中將甲烷除去的低濃度甲烷的除去方法的特征結(jié)構(gòu)在于，在將上述被處理氣體通到熱交換器的低溫流路(被供給低溫的載熱體、接受熱的流路)中而預(yù)熱后，通到氧化催化劑中而將甲烷接觸氧化，通到熱交換器的高溫流路(被供給高溫的載熱體、供給熱的流路)中，通過與反應(yīng)前的被處理氣體的熱交換進(jìn)行熱回收后，向排出的流路供給；將向通到上述熱交換器的低溫流路、高溫流路的至少某一個(gè)流路供給的上述被處理氣體的一部分通到將上述流路中的熱交換器的上游側(cè)與下游側(cè)短路而設(shè)置的短路流路中，將剩余部通到熱交換器中，將通到上述短路流路中的被處理氣體相對(duì)于上述被處理氣體全部量的比例變更設(shè)定為在上述被處理氣體中的甲烷濃度越低的情況下比例越低、在甲烷濃度越高的情況下比例越高?！沧饔眯Ч?br> 根據(jù)本發(fā)明的特征結(jié)構(gòu)，采用具備熱交換器、將通過甲烷除去產(chǎn)生的熱回收到向氧化催化劑導(dǎo)入的氣體中的結(jié)構(gòu)，通過根據(jù)處理對(duì)象的被處理氣體的甲烷濃度使向?qū)峤粨Q器短路的短路流路導(dǎo)引的流量比例變化，能夠保持氧化催化劑的溫度適當(dāng)。即，例如，通過在甲烷濃度較低的情況下降低向?qū)峤粨Q器短路的短路流路導(dǎo)引的流量比例、相反在甲烷濃度較高的情況下增加向?qū)峤粨Q器短路的短路流路導(dǎo)引的流量比例，能夠抑制氧化催化劑入口的溫度的變動(dòng)。由此，能夠得到較高的甲烷除去性能、并長(zhǎng)期地維持催化劑的性能。在本申請(qǐng)中稱為氧化催化劑入口的溫度或氧化催化劑出口的溫度的情況也均意味著該部位的氣體溫度?！步Y(jié)構(gòu)〕
并且，作為在這樣的低濃度甲烷除去方法中使用的氧化催化劑，優(yōu)選的是在由氧化鋯或二氧化鈦或其混合物構(gòu)成的擔(dān)載體上擔(dān)載有銥及白金的催化劑、或者在由氧化鋯或二氧化鈦或其混合物構(gòu)成的擔(dān)載體上擔(dān)載有鈀及白金的催化劑?！沧饔眯Ч?br> 這些催化劑即使是在350°C 400°C左右的較低的溫度下也能夠?qū)⒓淄檠趸?，由于由硫化合物產(chǎn)生的活性下降較小，所以不需要增大熱交換器的容量，經(jīng)濟(jì)性良好。如在后面也基于圖15、圖17說(shuō)明那樣，在具備熱交換器、將隨著氧化除去而產(chǎn)生的熱回收到向氧化催化劑導(dǎo)引的氣體中的結(jié)構(gòu)中，在將被處理氣體的全部量通到熱交換器中的情況下，氧化催化劑出口的溫度隨著被處理氣體的甲烷濃度上升而上升。在這樣氧化催化劑出口的溫度比容許上限溫度上升的情況下，氧化催化劑劣化而成為短壽命。此外，對(duì)于熱交換器等的設(shè)備也需要特別的關(guān)照。相對(duì)于此，按照本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)，如果將被處理氣體的一部分向?qū)峤粨Q器短路的短路流路導(dǎo)引、將隨著甲烷濃度增加而通到短路流路中的流量比例增加，則能夠避免氧化催化劑出口的溫度的上升。因此，氧化催化劑保持為長(zhǎng)壽命并且不需要對(duì)熱交換器等實(shí)施特別的高溫對(duì)策，能夠較長(zhǎng)時(shí)間地繼續(xù)良好的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，將熱交換器短路的短路流路設(shè)在熱交換器的低溫側(cè)(催化劑前)或高溫側(cè) (催化劑后)的哪側(cè)都起到同樣的效果，但如果設(shè)在低溫側(cè)，則對(duì)流量調(diào)節(jié)閥不要求耐熱性， 所以是有利的?！步Y(jié)構(gòu)〕
優(yōu)選的是、在到目前為止說(shuō)明的氧化催化劑入口的溫度是350°C以上、氧化催化劑出口的溫度為550°C以下的條件下進(jìn)行。〔作用效果〕
通過設(shè)為這樣的溫度條件，在硫化合物的存在下也能夠良好地維持甲烷的氧化除去能力，還能夠防止氧化催化劑的劣化。這里，350°C是前面說(shuō)明的容許下限溫度的一例，550°C是前面說(shuō)明的容許上限溫度的一例?！步Y(jié)構(gòu)〕
到此為止說(shuō)明的含有低濃度的甲烷的被處理氣體優(yōu)選的是通過煤礦的換氣釋放的氣體?！沧饔眯Ч?br> 通過使用本申請(qǐng)的低濃度甲烷的除去方法對(duì)以往向大氣中釋放的煤礦換氣氣體進(jìn)行處理，能夠提供有利于防止地球變暖的技術(shù)?！步Y(jié)構(gòu)〕
上本發(fā)明的低濃度甲烷的除去方法能夠由以下的結(jié)構(gòu)的低濃度甲烷的除去裝置實(shí)施。S卩，作為從含有即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的被處理氣體中將甲烷除去的低濃度甲烷的除去裝置，可以構(gòu)成為，設(shè)有將甲烷接觸氧化的氧化催化劑，并且設(shè)有用來(lái)向上述氧化催化劑導(dǎo)入上述被處理氣體的送風(fēng)機(jī)、以及在通到上述氧化催化劑中之前和之后的低溫流路(被供給低溫的載熱體、接受熱的流路)與高溫流路(被供給高溫的載熱體、供給熱的流路)之間進(jìn)行熱交換的熱交換器；相對(duì)于通到上述熱交換器中的低溫流路和高溫流路的至少某一個(gè)流路還設(shè)有將上述流路中的熱交換器的上游側(cè)與下游側(cè)短路的短路流路，并且在將上述被處理氣體的一部分通到短路流路中、而將其余部通到熱交換器中的流路中設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥；設(shè)有控制機(jī)構(gòu)，將通到上述短路流路中的被處理氣體相對(duì)于通到上述流路中的上述被處理氣體全部量的比例變更設(shè)定成在上述被處理氣體中的甲烷濃度越低的情況下比例越低、在甲烷濃度越高的情況下比例越高。〔作用效果〕
通過采用該結(jié)構(gòu)，能夠得到較高的甲烷除去性能，并且能夠比較長(zhǎng)期地維持催化劑的性能，能夠得到與前面說(shuō)明同樣的作用、效果。在本發(fā)明的甲烷除去方法中，由于能夠使用相對(duì)于硫化合物產(chǎn)生的活性妨害呈現(xiàn)非常良好的抵抗性的催化劑，所以即使如煤礦換氣氣體那樣含有多種多樣的硫化合物(硫化氫、甲硫醇、二甲基硫醚、二氧化硫等)，也能夠從較低的350°C左右的溫度進(jìn)行甲烷的除去。因而，與以往技術(shù)相比能夠減小熱交換器的容量，經(jīng)濟(jì)性大幅地改善。此外，在本發(fā)明的低濃度甲烷除去方法中，即使被處理氣體中的甲烷濃度急劇地變動(dòng)，也能夠?qū)⒋呋瘎┏隹跍囟瓤偸欠€(wěn)定保持為550°C以下，所以能夠確保催化劑的耐久性、長(zhǎng)期得到穩(wěn)定的甲烷除去性能，此外在配管或熱交換器中不需要使用昂貴的材料，經(jīng)濟(jì)性大幅地改善。


圖1是表示本發(fā)明的甲烷的除去裝置的結(jié)構(gòu)的圖2是表示低濃度側(cè)及高濃度側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的代表例的說(shuō)明圖； 圖3是表示Ir - Pt/氧化鋯催化劑的硫化合物(CH3SH 1. 5ppm+H2S 1. 5ppm)共存下的甲烷除去性能和性能隨時(shí)間變化的圖4是表示Ir - Pt/氧化鋯催化劑的硫化合物(SO2 3ppm)共存下的甲烷除去性能和性能隨時(shí)間變化的圖5是表示Pd - Pt/氧化鋁催化劑的硫化合物(CH3SH 1. 5ppm+H2S 1. 5ppm)共存下的甲烷除去性能和性能隨時(shí)間變化的圖6是表示Pd - Pt/氧化鋁催化劑的硫化合物(SO2 3ppm)共存下的甲烷除去性能和性能隨時(shí)間變化的圖7是表示Ir - Pt/ 二氧化鈦催化劑的硫化合物(S& 3ppm)共存下的甲烷除去性能和性能隨時(shí)間變化的圖8是表示不取決于本發(fā)明的方法、在與甲烷濃度完全無(wú)關(guān)地使送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量為一定而進(jìn)行甲烷除去的情況下的催化劑入口及出口溫度相對(duì)于甲烷濃度的關(guān)系的圖9是表示在甲烷濃度比第1濃度Dl低的情況下、控制成使送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量下降的情況下的催化劑入口及出口溫度相對(duì)于甲烷濃度的關(guān)系的圖10是表示控制成在甲烷濃度比第1濃度Dl低的情況下使送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量下降、在甲烷濃度超過第2濃度D2的情況下使送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量增加的情況下的催化劑入口及出口溫度相對(duì)于甲烷濃度的關(guān)系的圖11是表示設(shè)有用來(lái)使裝置出口側(cè)的氣體的一部分回流到裝置入口側(cè)的流量分配機(jī)構(gòu)及配管的本發(fā)明的甲烷除去裝置的第2實(shí)施方式的圖； 圖12是表示本發(fā)明的甲烷除去裝置的結(jié)構(gòu)的一例的圖； 圖13是表示本發(fā)明的甲烷除去裝置的結(jié)構(gòu)的另一例的圖14是表示Pd - Pt/氧化鋯催化劑的硫化合物(CH3SH 1. 5ppm+H2S 1. 5ppm)共存下的甲烷除去性能和性能隨時(shí)間變化的圖15是表示不取決于本發(fā)明的方法、在與甲烷濃度完全無(wú)關(guān)地使被處理氣體的全部量通到熱交換器中的情況下的催化劑入口及出口溫度相對(duì)于甲烷濃度的關(guān)系的圖16是表示本發(fā)明的方法中甲烷濃度與通到將熱交換器短路的短路流路中的流量比例的關(guān)系的一例的圖17是表示按照本發(fā)明的方法、在對(duì)應(yīng)于甲烷濃度使通到將熱交換器短路的短路流路中的流量比例增加的情況下催化劑入口及出口溫度相對(duì)于甲烷濃度的關(guān)系的圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1 送風(fēng)機(jī)，2 氧化催化劑，3 熱交換器，4 甲烷濃度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，5 控制機(jī)構(gòu)，6 吸引管，7 通風(fēng)部，8 流量調(diào)節(jié)閥，9 短路流路。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的低濃度甲烷的除去裝置進(jìn)行說(shuō)明。<第1實(shí)施方式>
本發(fā)明的低濃度甲烷的除去裝置100由用來(lái)將被處理氣體G導(dǎo)入到裝置100中的送風(fēng)機(jī)1、將甲烷接觸氧化的氧化催化劑2 (在圖1中表示了將氧化催化劑收納到處理筒內(nèi)的狀態(tài))、用來(lái)在通到上述氧化催化劑2中之前和之后的氣體Gin、Gout之間進(jìn)行熱交換的熱交換器3、配置在上述氧化催化劑2的上游側(cè)的甲烷濃度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)4、以及根據(jù)上述檢測(cè)機(jī)構(gòu)4的檢測(cè)值控制送風(fēng)機(jī)1的送風(fēng)量的控制機(jī)構(gòu)5構(gòu)成。在該送風(fēng)機(jī)1的吸引口 Ia的上游側(cè)，設(shè)有用來(lái)將被處理氣體G從吸引部位吸引的吸引管6，并且在該吸引管6的出口與送風(fēng)機(jī)1的吸引口 Ia之間設(shè)有具有某種程度的阻力的通風(fēng)部7。因而，在該構(gòu)造中，向氧化催化劑2導(dǎo)入被處理氣體G的一部分或整體。通過送風(fēng)機(jī)1的送風(fēng)量的范圍跨過能夠由吸引管6吸引的最大吸引量，在送風(fēng)機(jī)1的低流量側(cè)的送風(fēng)量域中送風(fēng)機(jī)1的送風(fēng)量較少，所以發(fā)生經(jīng)由通風(fēng)部7將被處理氣體的一部分吹出到外部的狀態(tài)(參照?qǐng)D2 (a))，在送風(fēng)機(jī)1的高流量側(cè)的送風(fēng)量域中，發(fā)生除了吸引被處理氣體 G的最大流量以外、還從通風(fēng)部7吸引空氣A的狀態(tài)(參照?qǐng)D2 (b))。這里，在上述低流量側(cè)，隨著送風(fēng)量的增加，被處理氣體G的吸引量流量變化成增加到最大流量、然后保持最大流量地推移(圖2 (a)表示在后述的圖9中、被處理氣體的流量較小的狀態(tài))。另一方面，在上述高流量側(cè)，在隨著送風(fēng)量的增加而被處理氣體G的吸引量成為最大流量的狀態(tài)下，空氣量暫時(shí)增加(圖2 (b)表示在后述的圖10中正吸引空氣的狀態(tài))。如上述那樣，控制機(jī)構(gòu)5根據(jù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)4的甲烷濃度檢測(cè)值控制送風(fēng)機(jī)1的送風(fēng)量，但本申請(qǐng)的控制機(jī)構(gòu)5的送風(fēng)量的控制形態(tài)根據(jù)被處理氣體的甲烷濃度，以使在甲烷濃度較高的情況下向氧化催化劑2導(dǎo)引的氣體量相對(duì)于在甲烷濃度較低的情況下向氧化催化劑2導(dǎo)引的氣體量增加的形態(tài)，使向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量變化。進(jìn)而，通過在比上述送風(fēng)機(jī)1靠上游側(cè)采用上述本申請(qǐng)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，隨著送風(fēng)量的控制，上述低濃度側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)和高濃度側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)變化。低濃度側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)
該濃度域的運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)與作為由氧化催化劑2處理的被處理氣體G的流量的氣體處理量有關(guān)，在使氣體處理量為一定、用氧化催化劑2對(duì)被處理氣體G的全部量原樣進(jìn)行處理的情況下，將氧化催化劑入口 2in的溫度成為氧化催化劑2的容許下限溫度的甲烷濃度設(shè)為第1 濃度，在被處理氣體G的甲烷濃度比第1濃度Dl低的情況下，成為限制向氧化催化劑2導(dǎo)引的氣體量、隨著甲烷濃度下降而使氣體處理量降低的形態(tài)。關(guān)于該第1濃度Dl，在后述的圖9中詳細(xì)地說(shuō)明。高濃度側(cè)的運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)
該濃度域的運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)與作為由氧化催化劑2處理的被處理氣體G的流量的氣體處理量有關(guān)，在使氣體處理量為一定、用氧化催化劑2對(duì)被處理氣體G的全部量原樣進(jìn)行處理的情
12況下，將氧化催化劑出口 2out的溫度成為氧化催化劑2的容許上限溫度的甲烷濃度設(shè)為第 2濃度，在被處理氣體G的甲烷濃度比第2濃度D2高的情況下，成為除了被處理氣體G以外還另外將空氣A向氧化催化劑2導(dǎo)引、將氣體處理量保持為上述一定的量、并且使空氣A的量隨著甲烷濃度增加而增加的形態(tài)。關(guān)于該第2濃度D2，在后述的圖10中詳細(xì)地說(shuō)明?！惭趸呋瘎?br> 作為氧化催化劑2，優(yōu)選的是在由氧化鋯、二氧化鈦或其混合物構(gòu)成的擔(dān)載體上擔(dān)載銥及白金的催化劑。這些催化劑即使在350°C左右的低溫下也能夠?qū)⒓淄檠趸ィ⑶壹词沽蚧瘹浠蚨趸虻鹊牧蚧衔锕泊?，活性下降也較小。氧化催化劑a
在圖3中表示使模擬煤礦換氣氣體的氣體(CH4 IOOOppm, O2 20%, H2O 3%、其余部為N2) 以1201/h的流量流通到在氧化鋯擔(dān)載體(BET比表面積為17m2/g)上擔(dān)載有Ir3wt%和 Pt2wt%的催化劑(粒徑約為1mm，1. 45g)中(相當(dāng)于體積空速(GHSV)為80，OOOh"1)時(shí)的甲烷除去率的溫度依存性。可知在初始活性下、在350°C下得到50%的甲烷除去率、如果催化劑入口溫度是350°C的程度則開始充分反應(yīng)。接著，如果添加硫化合物(CH3SH 1. 5ppm+H2S 1. 5ppm)而在400°C下繼續(xù)反應(yīng)、測(cè)量經(jīng)過20及60小時(shí)后的甲烷除去率，則雖然活性稍稍下降，但在350°C下得到38% (20小時(shí)后)、35% (60小時(shí)后)的甲烷除去率，即使硫化合物共存，活性的下降也較小。即使將硫化合物改變?yōu)?ppm，也是大致同樣的結(jié)果(圖4)，確認(rèn)了不取決于硫化合物的形態(tài)，在氧化鋯擔(dān)載體上擔(dān)載有Ir和Pt的催化劑都呈現(xiàn)較高的甲烷除去性能。氧化催化劑b
在圖5及6中，表示對(duì)在氧化鋁擔(dān)載體(Y型，BET比表面積為125m2/g)上擔(dān)載有Pd 3Wt°/dnPt 2襯％的催化劑(粒徑約為lmm，1.45g)同樣評(píng)價(jià)甲烷除去性能的結(jié)果(相當(dāng)于 GHSV為63、OOOh —1 )。以往，用于VOC氧化的將Pd及Pt擔(dān)載在氧化鋁擔(dān)載體上的催化劑的初始活性與在氧化鋯擔(dān)載體上擔(dān)載有Ir和Pt的催化劑是相同的程度，雖然能夠在本申請(qǐng)的低碳甲烷的除去裝置中使用，但也具有因硫化合物的共存而在短期間中喪失甲烷除去性能的缺點(diǎn)。氧化催化劑c
在圖7中表示對(duì)于在二氧化鈦擔(dān)載體上擔(dān)載有Ir 3襯％和Pt 2wt%的催化劑(粒徑約為lmm，1.45g)同樣評(píng)價(jià)甲烷除去性能的結(jié)果(相當(dāng)于GHSV為50、000h —O。在初始活性中， 在350°C下得到了 90%的甲烷除去率，在共存的條件下，即使是經(jīng)過60小時(shí)后也得到了 59%的甲烷除去率。在以上的試驗(yàn)中，還對(duì)在400V下繼續(xù)反應(yīng)60小時(shí)、在更高的溫度(500°C、550°C ) 下進(jìn)行反應(yīng)后的催化劑活性進(jìn)行了研究。如表1所示，在氧化鋯或二氧化鈦擔(dān)載體上擔(dān)載有銥及白金的催化劑(氧化催化劑a、c)如果是500°C以內(nèi)，則活性幾乎不下降、甚至反而活性會(huì)提高，如果成為550°C則活性稍稍下降。在以往用于VOC處理的催化劑中，Pt/氧化鋁能夠在600°C、Pd/氧化鋁能夠在700°C左右以內(nèi)使用，但在氧化鋯或二氧化鈦擔(dān)載體上擔(dān)載有銥及白金的催化劑的情況下，可以理解為與以往的催化劑相比能夠在低溫下進(jìn)行甲烷氧化、但催化劑的耐熱溫度也變低。[表1]
權(quán)利要求
1.一種低濃度甲烷的除去方法，從含有即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的被處理氣體中將甲烷除去，其特征在于，在通到熱交換器中而將上述被處理氣體預(yù)熱后，通過將甲烷接觸氧化的氧化催化劑而再次通到熱交換器中，通過與反應(yīng)前的氣體的熱交換進(jìn)行熱回收，并且根據(jù)上述被處理氣體的甲烷濃度，以使在甲烷濃度較高的情況下向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量相對(duì)于在上述甲烷濃度較低的情況下向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量增加的形態(tài)，使向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量變化。
2.如權(quán)利要求1所述的低濃度甲烷的除去方法，其特征在于，氧化催化劑是在由氧化鋯或二氧化鈦或其混合物構(gòu)成的擔(dān)載體上擔(dān)載有銥及白金的催化劑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的低濃度甲烷的除去方法，其特征在于，關(guān)于作為由上述氧化催化劑處理的上述被處理氣體的流量的氣體處理量，在使上述氣體處理量為一定、用上述氧化催化劑對(duì)上述被處理氣體的全部量進(jìn)行處理的情況下，將氧化催化劑入口的溫度成為上述氧化催化劑的容許下限溫度的甲烷濃度設(shè)為第1濃度，在上述被處理氣體的甲烷濃度比上述第1濃度低的情況下，通過上述氣體量的減少， 限制向上述氧化催化劑導(dǎo)引的上述氣體量，隨著上述甲烷濃度下降，使上述氣體處理量降低。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的低濃度甲烷的除去方法，其特征在于，關(guān)于作為由上述氧化催化劑處理的上述被處理氣體的流量的氣體處理量，在使上述氣體處理量為一定、用上述氧化催化劑對(duì)上述被處理氣體的全部量進(jìn)行處理的情況下，將氧化催化劑出口的溫度成為上述氧化催化劑的容許上限溫度的甲烷濃度設(shè)為第2濃度，在上述被處理氣體的甲烷濃度比上述第2濃度高的情況下，通過上述氣體量的增加， 除了上述被處理氣體以外還另外將空氣導(dǎo)引到上述氧化催化劑中，將上述氣體處理量保持為上述一定的量，并且使上述空氣的量隨著上述甲烷濃度增加而增加。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的低濃度甲烷的除去方法，其特征在于，在氧化催化劑入口的溫度是350°C以上、氧化催化劑出口的溫度為550°C以下的條件下進(jìn)行。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的低濃度甲烷的除去方法，其特征在于，含有低濃度的甲烷的氣體是通過煤礦的換氣釋放的氣體。
7.一種低濃度甲烷的除去裝置，從含有即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的被處理氣體中將甲烷除去，其特征在于，由將甲烷接觸氧化的氧化催化劑、用來(lái)向上述氧化催化劑導(dǎo)入上述被處理氣體的送風(fēng)機(jī)、用來(lái)在通到上述氧化催化劑中之前和之后的氣體間進(jìn)行熱交換的熱交換器、配置在上述氧化催化劑的上游側(cè)的甲烷濃度的檢測(cè)機(jī)構(gòu)、以及控制機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該控制機(jī)構(gòu)根據(jù)上述檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)值控制送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量，在甲烷濃度較高的情況下使上述送風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量增加，使向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量相對(duì)于在上述甲烷濃度較低的情況下向上述氧化催化劑導(dǎo)引的氣體量增加。
8.如權(quán)利要求7所述的低濃度甲烷的除去裝置，其特征在于，氧化催化劑是在由氧化鋯或二氧化鈦或其混合物構(gòu)成的擔(dān)載體上擔(dān)載有銥及白金的催化劑。
9.如權(quán)利要求7或8所述的低濃度甲烷的除去裝置，其特征在于，關(guān)于作為由上述氧化催化劑處理的上述被處理氣體的流量的氣體處理量，在使上述氣體處理量為一定、用上述氧化催化劑對(duì)上述被處理氣體的全部量進(jìn)行處理的情況下，將氧化催化劑入口的溫度成為上述氧化催化劑的容許下限溫度的甲烷濃度設(shè)為第1濃度，在上述被處理氣體的甲烷濃度比上述第1濃度低的情況下，通過由上述控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行的上述送風(fēng)機(jī)的控制產(chǎn)生的上述氣體量的減少，限制向上述氧化催化劑導(dǎo)引的上述氣體量，上述氣體處理量隨著上述甲烷濃度下降而降低。
10.如權(quán)利要求7或8所述的低濃度甲烷的除去裝置，其特征在于，關(guān)于作為由上述氧化催化劑處理的上述被處理氣體的流量的氣體處理量，在使上述氣體處理量為一定、用上述氧化催化劑對(duì)上述被處理氣體的全部量進(jìn)行處理的情況下，將氧化催化劑出口的溫度成為上述氧化催化劑的容許上限溫度的甲烷濃度設(shè)為第2濃度，在上述被處理氣體的甲烷濃度比上述第2濃度高的情況下，通過由上述控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行的上述送風(fēng)機(jī)的控制產(chǎn)生的上述氣體量的增加，除了上述被處理氣體以外還另外將空氣導(dǎo)引到上述氧化催化劑中，將上述氣體處理量保持為上述一定的量，并且使上述空氣的量隨著上述甲烷濃度增加而增加。
11.如權(quán)利要求7 10中任一項(xiàng)所述的低濃度甲烷的除去裝置，其特征在于，在上述氧化催化劑的上游具備上述熱交換器，在上述熱交換器的上游具備送風(fēng)機(jī)；并且具備吸引上述被處理氣體的吸引管；在上述吸引管的出口與上述送風(fēng)機(jī)的吸引口之間，設(shè)有容許與外部的氣體的流通的通風(fēng)部。
12.—種低濃度甲烷的除去方法，從含有即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的被處理氣體中將甲烷除去，其特征在于，將上述被處理氣體通到熱交換器的低溫流路中而預(yù)熱后，通到氧化催化劑中而將甲烷接觸氧化，通到熱交換器的高溫流路中，通過與反應(yīng)前的被處理氣體的熱交換進(jìn)行熱回收后，向排出的流路供給；將向通到上述熱交換器的低溫流路、高溫流路的至少某一個(gè)流路供給的上述被處理氣體的一部分通到將上述流路中的熱交換器的上游側(cè)與下游側(cè)短路而設(shè)置的短路流路中，將剩余部通到熱交換器中，將通到上述短路流路中的被處理氣體相對(duì)于上述被處理氣體全部量的比例變更設(shè)定為在上述被處理氣體中的甲烷濃度越低的情況下比例越低、在甲烷濃度越高的情況下比例越高0。
13.如權(quán)利要求12所述的低濃度甲烷的除去方法，其特征在于，氧化催化劑是在由氧化鋯或二氧化鈦或其混合物構(gòu)成的擔(dān)載體上擔(dān)載有銥及白金的催化劑。
14.如權(quán)利要求12所述的低濃度甲烷的除去方法，其特征在于，氧化催化劑是在由氧化鋯或二氧化鈦或其混合物構(gòu)成的擔(dān)載體上擔(dān)載有鈀及白金的催化劑。
15.如權(quán)利要求12 14中任一項(xiàng)所述的低濃度甲烷的除去方法，其特征在于，在氧化催化劑入口的溫度是350°C以上、氧化催化劑出口的溫度為550°C以下的條件下進(jìn)行。
16.如權(quán)利要求12 15中任一項(xiàng)所述的低濃度甲烷的除去方法，其特征在于，含有低濃度的甲烷的氣體是通過煤礦的換氣釋放的氣體。
17.一種低濃度甲烷的除去裝置，從含有即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的被處理氣體中將甲烷除去，其特征在于，設(shè)有將甲烷接觸氧化的氧化催化劑，并且設(shè)有用來(lái)向上述氧化催化劑導(dǎo)入上述被處理氣體的送風(fēng)機(jī)、以及在通到上述氧化催化劑中之前和之后的低溫流路與高溫流路之間進(jìn)行熱交換的熱交換器；相對(duì)于通到上述熱交換器中的低溫流路和高溫流路的至少某一個(gè)流路還設(shè)有將上述流路中的熱交換器的上游側(cè)與下游側(cè)短路的短路流路，并且在將上述被處理氣體的一部分通到短路流路中、而將其余部通到熱交換器中的流路中設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥；設(shè)有控制機(jī)構(gòu)，將通到上述短路流路中的被處理氣體相對(duì)于通到上述流路中的上述被處理氣體全部量的比例變更設(shè)定成在上述被處理氣體中的甲烷濃度越低的情況下比例越低、在甲烷濃度越高的情況下比例越高。
18.如權(quán)利要求17所述的低濃度甲烷的除去裝置，其特征在于，氧化催化劑是在由氧化鋯或二氧化鈦或其混合物構(gòu)成的擔(dān)載體上擔(dān)載有銥及白金的催化劑。
19.如權(quán)利要求17所述的低濃度甲烷的除去裝置，其特征在于，氧化催化劑是在由氧化鋯或二氧化鈦或其混合物構(gòu)成的擔(dān)載體上擔(dān)載有鈀及白金的催化劑。
全文摘要
提供一種甲烷的除去方法及裝置，當(dāng)從含有即使以任何比例與空氣混合也不進(jìn)入可燃范圍的低濃度的甲烷的氣體中將甲烷除去時(shí)，即使硫化合物共存也確保充分的甲烷的除去性能，并且即使甲烷濃度較大地變動(dòng)性能也不會(huì)下降，能夠長(zhǎng)期得到穩(wěn)定的除去性能，為此，在通到熱交換器中而將氣體預(yù)熱后，通過將甲烷接觸氧化的氧化催化劑而再次通到熱交換器中，通過與反應(yīng)前的氣體的熱交換進(jìn)行熱回收，并且根據(jù)被處理氣體中的甲烷濃度使被處理氣體的流量變化。
文檔編號(hào)B01J23/46GK102510770SQ20108004262
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者大塚浩文, 阪井敦 申請(qǐng)人:大阪瓦斯株式會(huì)社