JP2005240738A - Power source for plasma reactor, plasma reactor, exhaust emission control device and exhaust emission control method - Google Patents

Power source for plasma reactor, plasma reactor, exhaust emission control device and exhaust emission control method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power source for a plasma reactor, the plasma reactor, an exhaust emission control device and an exhaust emission control method, realizing both PM collection and combustion/removal. <P>SOLUTION: This power source for the plasma reactor is constituted so as to generate superimposed voltage (c) having a DC voltage component (a) and a pulse voltage component (b). The plasma reactor has a pair of electrodes sandwiching an exhaust gas flow passage, and is constituted such that voltage is applied to the electrodes by the power source for the plasma reactor. The exhaust emission control device is provided with the plasma reactor and a PM collection part in the downstream side of an exhaust gas flow. In the exhaust emission control method, the superimposed voltage (c) having the DC voltage component (a) and the pulse voltage component (b) is applied to an electrode of the plasma reactor with the pair of electrodes sandwiching the exhaust gas flow passage. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関等からの排ガスの浄化に関するものであって、特にディーゼルエンジンから排出される粒子状物質(パティキュレート:以下「PM」という。)の除去に関する。   The present invention relates to purification of exhaust gas from an internal combustion engine or the like, and more particularly to removal of particulate matter (particulate: hereinafter referred to as “PM”) discharged from a diesel engine.

ディーゼルエンジンは、自動車、特に大型車に多く搭載されているが、近年特にその排気中の窒素酸化物、一酸化炭素、炭化水素等とともに、PMの排出を低減することが強く望まれている。そのため、エンジンの改良又は燃焼条件の最適化等により根本的にPMを低減する技術開発とともに、排気中のPMを効率的に除去するための技術の確立が望まれている。   Diesel engines are often installed in automobiles, particularly large vehicles. Recently, it has been strongly desired to reduce PM emissions together with nitrogen oxides, carbon monoxide, hydrocarbons, and the like in the exhaust gas in recent years. Therefore, it is desired to establish a technique for efficiently removing PM in the exhaust gas as well as technical development for fundamentally reducing PM by improving the engine or optimizing combustion conditions.

排気中のPMの除去のためには一般に、セラミックハニカムフィルター、合金製フィルター及びセラミック繊維フィルターが用いられている。しかしながらこれらの手法では使用時間が経過するにつれ、捕集されたPMによりフィルターが目詰まりを起こし、通気抵抗が増加し、エンジンに負担をかける結果となる。また、従来のフィルターでPMを捕集した場合であっても、排気熱のみの作用によってはPMの充分な酸化除去は期待できない。   Generally, a ceramic honeycomb filter, an alloy filter, and a ceramic fiber filter are used for removing PM in the exhaust gas. However, with these techniques, as the usage time elapses, the trapped PM causes the filter to become clogged, increasing the airflow resistance, and placing a burden on the engine. Further, even when PM is collected by a conventional filter, sufficient oxidation removal of PM cannot be expected by the action of exhaust heat alone.

ディーゼルエンジンの排気浄化装置としては、従来から放電を利用した装置が知られている。例えば特許文献1には、セラミックフィルターのフィルター要素を挟んで2組のプラズマ処理電極を設け、これらの電極間に高周波電圧又はパルス高電圧を印加して放電を発生させることを開示している。これによれば、セラミックフィルターに堆積したPMを、プラズマによる低温酸化で常時取り除いて圧力損失の増加を防ぐことができるとしている。   As an exhaust emission control device for a diesel engine, a device using discharge has been conventionally known. For example, Patent Document 1 discloses that two sets of plasma processing electrodes are provided across a filter element of a ceramic filter, and a high frequency voltage or a pulse high voltage is applied between these electrodes to generate a discharge. According to this, it is said that PM deposited on the ceramic filter can always be removed by low-temperature oxidation with plasma to prevent an increase in pressure loss.

特開平6−146852JP-A-6-146852

すなわち、従来の放電を利用した排気浄化装置では、セラミックフィルターで捕集したPMを放電によって低温酸化して除去することを開示している。しかしながら、PMの捕集に関してはフィルターに依存しているので、圧力損失に関する本質的な問題は解決していない。   That is, the conventional exhaust gas purification apparatus using discharge discloses that PM collected by a ceramic filter is oxidized and removed by discharge at low temperature. However, since PM collection depends on the filter, the essential problem regarding pressure loss has not been solved.

よって本発明では、PMの捕集と燃焼除去とを両立させるプラズマリアクター用電源、プラズマリアクター、排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法を提供する。尚、本発明はディーゼルエンジンからの排ガスの浄化に特に適しているが、他の排ガス、例えばガソリンエンジンのような内燃機関からの排ガスの浄化にも用いることができる。   Therefore, the present invention provides a power source for a plasma reactor, a plasma reactor, an exhaust gas purification device, and an exhaust gas purification method that can achieve both PM collection and combustion removal. The present invention is particularly suitable for purifying exhaust gas from a diesel engine, but can also be used for purifying other exhaust gas, for example, exhaust gas from an internal combustion engine such as a gasoline engine.

本発明のプラズマリアクター用電源は、直流電圧成分とパルス電圧成分とを有する重畳電圧を発生させることを特徴とする。   The plasma reactor power supply of the present invention is characterized by generating a superimposed voltage having a DC voltage component and a pulse voltage component.

本発明のプラズマリアクター用電源によれば、直流電圧成分によって、PMの帯電及び静電捕集を促進し、且つパルス電圧成分によって、排ガス成分の活性化及びPMの燃焼除去を促進することができる。   According to the power source for the plasma reactor of the present invention, the charging and electrostatic collection of PM can be promoted by the DC voltage component, and the activation of the exhaust gas component and the combustion removal of PM can be promoted by the pulse voltage component. .

ここで本発明に関して「直流電圧成分」は、少なくともプラズマリアクターでの排ガスの滞留時間にわたって一定の向きに電圧が印加されることを意味し、印加される電圧の方向が変化することを否定しない。従って本発明に関して直流電圧成分は、一定の期間、例えば10分間にわたって、一定の向きに電圧を印加するものであればよい。また当然に、直流電圧成分は常に一定の方向であってもよい。   Here, “DC voltage component” in the present invention means that a voltage is applied in a constant direction at least over the residence time of the exhaust gas in the plasma reactor, and it does not deny that the direction of the applied voltage changes. Therefore, in the present invention, the DC voltage component may be any voltage that applies a voltage in a certain direction over a certain period, for example, 10 minutes. Of course, the DC voltage component may always be in a fixed direction.

また本発明に関して「パルス電圧成分」は、急速に上昇したあと、急速に低下する波形を示す電圧を意味し、直流パルスのみならず、交流パルスも包含する。例えば、パルス電圧成分のパルス幅は10n秒〜10μ秒であってよい。   In the present invention, the “pulse voltage component” means a voltage that shows a waveform that rapidly increases and then decreases rapidly, and includes not only DC pulses but also AC pulses. For example, the pulse width of the pulse voltage component may be 10 nsec to 10 μsec.

1つの態様では、本発明のプラズマリアクター用電源は、直流電圧成分、特に直流電圧成分及びパルス電圧成分の両方の向きを交互に切り替えることができる。   In one aspect, the power source for the plasma reactor of the present invention can alternately switch the direction of the DC voltage component, particularly both the DC voltage component and the pulse voltage component.

この態様によれば、プラズマリアクター内の電界の方向を切り替えて、帯電したPMがクーロン力によって引き寄せられる方向を切り替えることができる。従ってプラズマリアクター内でのPMの堆積を比較的均一にすることができる。   According to this aspect, the direction of the electric field in the plasma reactor can be switched to switch the direction in which the charged PM is attracted by the Coulomb force. Therefore, PM deposition in the plasma reactor can be made relatively uniform.

本発明のプラズマリアクターは、排ガス流れ流路を挟む電極対を有するプラズマリアクターであって、本発明のプラズマリアクター用電源によって電極対に電圧を印加されることを特徴とする。   The plasma reactor of the present invention is a plasma reactor having an electrode pair sandwiching an exhaust gas flow channel, and is characterized in that a voltage is applied to the electrode pair by the plasma reactor power source of the present invention.

本発明のプラズマリアクターによれば、電極対に印加される直流電圧成分によって、PMの帯電及び静電捕集を促進し、且つパルス電圧成分によって、排ガス成分の活性化及びPMの燃焼除去を促進することができる。   According to the plasma reactor of the present invention, the charging and electrostatic collection of PM are promoted by the DC voltage component applied to the electrode pair, and the activation of the exhaust gas component and the combustion removal of PM are promoted by the pulse voltage component. can do.

1つの態様では、本発明のプラズマリアクターは、排ガス流れ流路を挟む電極対が、排ガス流れ方向に対して非平行の電界、特に排ガス流れ方向に対して45°又は60°よりも大きい角度の電界、より特に排ガス流れの方向に対して垂直な電界を作ることができる。   In one aspect, the plasma reactor according to the present invention has an electrode pair sandwiching the exhaust gas flow channel at an electric field that is non-parallel to the exhaust gas flow direction, particularly at an angle greater than 45 ° or 60 ° with respect to the exhaust gas flow direction. An electric field, more particularly an electric field perpendicular to the direction of the exhaust gas flow, can be created.

この態様によれば、排ガス流れ方向と、帯電したPMが電界の効果によってクーロン力で引き寄せられる方向とを異ならせて、プラズマリアクター内での比較的均一なPMの堆積を促進することができる。   According to this aspect, the deposition of relatively uniform PM in the plasma reactor can be promoted by making the exhaust gas flow direction different from the direction in which the charged PM is attracted by the Coulomb force due to the effect of the electric field.

1つの態様では、本発明のプラズマリアクターは、電極対の間の排ガス流れ流路に、PM捕集構造体が配置されていることを特徴とする。   In one aspect, the plasma reactor of the present invention is characterized in that a PM collection structure is disposed in an exhaust gas flow passage between electrode pairs.

この態様によれば、直流電圧成分によってPMの帯電及び静電捕集を促進し、且つパルス電圧成分によって発生する活性なラジカル(例えば酸素ラジカル、オゾン、NOxラジカル)で、捕集したPMの燃焼除去を促進できる。 According to this aspect, the charging and electrostatic collection of the PM are promoted by the DC voltage component, and the active PM (for example, oxygen radical, ozone, NO x radical) generated by the pulse voltage component is used to collect the PM. Can promote combustion removal.

ここでこのPM捕集構造体は、ハニカム構造体又はペレットの充填層のように、排ガス中のPMを捕集するために使用される任意の構造を有するものであり、特に排ガス浄化触媒又はNOx吸蔵材の少なくともいずれかが担持されたハニカム構造体である。 Here, this PM collection structure has an arbitrary structure used for collecting PM in exhaust gas, such as a honeycomb structure or a packed bed of pellets, and particularly an exhaust gas purification catalyst or NO. x is a honeycomb structure on which at least one of the occlusion materials is supported.

排ガス浄化触媒は、排ガスの浄化、特に排ガス中のPM、NOx、CO、及びHCの浄化を促進する触媒でよく、例えばPM酸化触媒、三元触媒、NOx吸蔵還元触媒又はNOx選択還元触媒と呼ばれるものでよい。またNOx吸蔵材はアルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及び希土類元素からなる群より選択される元素である。 The exhaust gas purification catalyst may be a catalyst that promotes purification of exhaust gas, particularly purification of PM, NO x , CO, and HC in the exhaust gas. For example, PM oxidation catalyst, three-way catalyst, NO x storage reduction catalyst, or NO x selective reduction What is called a catalyst may be sufficient. The NO x storage material is an element selected from the group consisting of alkali metal elements, alkaline earth metal elements, and rare earth elements.

本発明の排ガス浄化装置は、本発明のプラズマリアクターと、その排ガス流れ下流側のPM捕集部とを有することを特徴とする。   The exhaust gas purifying apparatus of the present invention includes the plasma reactor of the present invention and a PM trapping portion on the downstream side of the exhaust gas flow.

本発明の排ガス浄化装置によれば、本発明のプラズマリアクターにおいて、直流電圧成分でのPMの帯電とパルス電圧成分での排ガス成分の活性化を行うことができる。またその排気流れ下流側のPM捕集部において、プラズマリアクターで帯電させたPMの捕集と、プラズマリアクターで発生させた排ガスの活性成分によるPMの酸化、並びにNOx、CO及びHCの浄化を行うことができる。 According to the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, in the plasma reactor of the present invention, it is possible to charge the PM with the DC voltage component and activate the exhaust gas component with the pulse voltage component. In addition, in the PM collection section on the downstream side of the exhaust flow, the collection of PM charged in the plasma reactor, the oxidation of PM by the active component of the exhaust gas generated in the plasma reactor, and the purification of NO x , CO and HC It can be carried out.

ここでこのPM捕集部は、ハニカム構造体又はペレットの充填層のように、排ガス中のPMを捕集するために使用される任意の構造を有するものであり、特に排ガス浄化触媒又はNOx吸蔵材の少なくともいずれかが担持されたハニカム構造体である。またPM捕集部として、図3及び4に示すようなハニカム構造体を有するプラズマリアクターを使用することもできる。 Here, the PM trapping part has an arbitrary structure used for trapping PM in exhaust gas, such as a honeycomb structure or a packed bed of pellets, and in particular, an exhaust gas purification catalyst or NO x. A honeycomb structure on which at least one of the occlusion materials is supported. Further, a plasma reactor having a honeycomb structure as shown in FIGS. 3 and 4 can also be used as the PM collecting part.

排ガス浄化触媒は、排ガスの浄化、特に排ガス中のPM、NOx、CO、及びHCの浄化を促進する触媒でよく、例えばPM酸化触媒、三元触媒、NOx吸蔵還元触媒又はNOx選択還元触媒と呼ばれるものでよい。またNOx吸蔵材はアルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素及び希土類元素からなる群より選択される元素である。 The exhaust gas purification catalyst may be a catalyst that promotes purification of exhaust gas, particularly purification of PM, NO x , CO, and HC in the exhaust gas. For example, PM oxidation catalyst, three-way catalyst, NO x storage reduction catalyst, or NO x selective reduction What is called a catalyst may be sufficient. The NO x storage material is an element selected from the group consisting of alkali metal elements, alkaline earth metal elements, and rare earth elements.

本発明の排ガス浄化方法は、排ガス流れ流路を挟む電極対を有するプラズマリアクターの電極に、直流電圧成分とパルス電圧成分とを有する重畳電圧を印加することを特徴とする。   The exhaust gas purification method of the present invention is characterized in that a superimposed voltage having a DC voltage component and a pulse voltage component is applied to an electrode of a plasma reactor having an electrode pair sandwiching an exhaust gas flow channel.

本発明の排ガス浄化方法によれば、パルス電圧成分によって、直流電圧成分によって、PMの帯電及び静電捕集を促進し、且つ排ガス成分の活性化及びPMの燃焼除去を促進することができる。   According to the exhaust gas purification method of the present invention, the charging and electrostatic collection of PM can be promoted by the pulse voltage component and the DC voltage component, and the activation of the exhaust gas component and the combustion removal of PM can be promoted.

本発明のプラズマリアクター用電源、プラズマリアクター、排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法によれば、パルス電圧成分によって、直流電圧成分によって、PMの帯電及び静電捕集を促進し、且つ排ガス成分の活性化及びPMの燃焼除去を促進することができる。   According to the power source for plasma reactor, the plasma reactor, the exhaust gas purification apparatus, and the exhaust gas purification method of the present invention, the charging and electrostatic collection of PM are promoted by the pulse voltage component, the DC voltage component, and the exhaust gas component is activated. In addition, combustion removal of PM can be promoted.

以下では本発明を図に示した実施形態に基づいて具体的に説明するが、これらの図は本発明の概略を示すものであり、本発明と限定するものではない。   In the following, the present invention will be specifically described based on the embodiments shown in the drawings. However, these drawings show an outline of the present invention and are not limited to the present invention.

「プラズマリアクター用電源]
本発明のプラズマリアクター用電源が印加する重畳電圧の例を図1に関して説明する。
“Power supply for plasma reactor”
An example of the superimposed voltage applied by the plasma reactor power source of the present invention will be described with reference to FIG.

本発明のプラズマリアクター用電源では、図1で示されるように直流電圧(a)とパルス電圧(b)との重畳電圧(c)をプラズマリアクターに印加する。   In the plasma reactor power source of the present invention, as shown in FIG. 1, a superimposed voltage (c) of a DC voltage (a) and a pulse voltage (b) is applied to the plasma reactor.

上述のように、パルス電圧(b)の印加は、PMの帯電及び静電捕集のためには不向きである。これは電界が発生している期間が短いことによる。しかしながらパルス電圧の印加では、瞬間的に供給される放電エネルギーが大きくなるので排ガス成分の活性化及びPMの燃焼除去には適している。また直流電圧(a)の印加では、常に電界が発生しているのでPMの帯電及び静電捕集に最適には適しているが、排ガス成分の活性化には不向きである。   As described above, the application of the pulse voltage (b) is unsuitable for PM charging and electrostatic collection. This is because the period during which the electric field is generated is short. However, the application of a pulse voltage is suitable for activation of exhaust gas components and PM removal by combustion because the discharge energy supplied instantaneously increases. In addition, since an electric field is always generated when a DC voltage (a) is applied, it is optimally suited for PM charging and electrostatic collection, but is not suitable for activation of exhaust gas components.

従って本発明のプラズマリアクター用電源でのように、直流電圧(a)とパルス電圧(b)との重畳電圧(c)をプラズマリアクターに印加すると、パルス電圧成分の効果によって排ガス成分の活性化及びPMの燃焼除去を促進し、且つ直流電圧成分によってPMの帯電及び静電捕集を促進することができる。   Therefore, as in the plasma reactor power source of the present invention, when the superimposed voltage (c) of the DC voltage (a) and the pulse voltage (b) is applied to the plasma reactor, the activation of the exhaust gas component and the effect of the pulse voltage component are achieved. The combustion removal of PM can be promoted, and the charging and electrostatic collection of PM can be promoted by the DC voltage component.

また本発明のプラズマリアクター用電源では、図2で示されるように、正負の方向が切り替わる直流電圧(a)と、同様に正負の方向が切り替わるパルス電圧(b)との重畳電圧(c)をプラズマリアクターに印加することができる。   In the plasma reactor power source of the present invention, as shown in FIG. 2, a superimposed voltage (c) of a DC voltage (a) switching between positive and negative directions and a pulse voltage (b) switching similarly between positive and negative directions. It can be applied to the plasma reactor.

また本発明のプラズマリアクター用電源で印加することができる直流電圧成分は、PMを帯電させ、静電捕集することができる電圧として設定できる。この直流電圧は、例えば1〜50kV、特に20〜40kVの直流電圧とすることができる。またこの直流電圧成分は、少なくともプラズマリアクターでの排ガスの滞留時間にわたって、例えば少なくとも1秒間、少なくとも10秒間、少なくとも1分間、少なくとも10分間又は少なくとも1時間といった時間にわたって、一定の向きに電圧を印加するものであればよい。また当然に、直流電圧成分は常に一定の方向であってもよい。   The DC voltage component that can be applied by the plasma reactor power source of the present invention can be set as a voltage that can charge the PM and electrostatically collect it. This DC voltage can be, for example, a DC voltage of 1 to 50 kV, particularly 20 to 40 kV. The DC voltage component also applies a voltage in a constant direction over at least the residence time of the exhaust gas in the plasma reactor, for example, for at least 1 second, at least 10 seconds, at least 1 minute, at least 10 minutes, or at least 1 hour. Anything is acceptable. Of course, the DC voltage component may always be in a fixed direction.

本発明のプラズマリアクター用電源で印加することができるパルス電圧成分は、コロナ放電を発生させることができるパルス周波数、パルス幅及びパルス電圧として設定できる。これらのパルス周波数等は、装置の設計や経済性等からの一定の制約を受ける可能性があるが、高電圧且つ短パルスであることがコロナ放電を良好に発生させる点から望ましい。このパルス周波数、パルス幅及びパルス電圧は、0.5kHz〜50kHz、特に2kHz〜20kHzのパルス周波数、10n秒〜10μ秒、特に1μ秒〜5μ秒のパルス幅、及び100V〜50kV、特に5kV〜30kVのパルス電圧とすることができる。   The pulse voltage component that can be applied by the power source for the plasma reactor of the present invention can be set as a pulse frequency, a pulse width, and a pulse voltage that can generate corona discharge. These pulse frequencies and the like may be subject to certain restrictions from the design of the apparatus and the economy, but a high voltage and a short pulse are desirable from the viewpoint of generating corona discharge satisfactorily. The pulse frequency, pulse width and pulse voltage are 0.5 kHz to 50 kHz, especially 2 kHz to 20 kHz, 10 nsec to 10 μsec, especially 1 μsec to 5 μsec, and 100 V to 50 kV, especially 5 kV to 30 kV. The pulse voltage can be as follows.

本発明のプラズマリアクター用電源の操作においては、常に直流電圧成分とパルス電圧成分とを有する重畳電圧を印加しておくこともできるが、通常時は直流電圧を印加してPMの捕集を行い、必要に応じてパルス電圧成分を加えて重畳電圧として、排ガス成分の活性化及びPMの酸化を促進することもできる。   In the operation of the power source for the plasma reactor of the present invention, it is possible to always apply a superimposed voltage having a DC voltage component and a pulse voltage component, but normally, a DC voltage is applied to collect PM. If necessary, a pulse voltage component can be added as a superimposed voltage to promote activation of exhaust gas components and oxidation of PM.

尚、本発明のプラズマリアクター用電源では、プラスの電圧を印加することも、マイナスの電圧を印加することもできるが、マイナスの電圧を印加することが好ましい。これは、プラスの電圧を印加してPMやガスから電子を引き抜くよりも、マイナスの電圧を印加して電子を与える方がエネルギー的に有利であることによる。   In the plasma reactor power source of the present invention, a positive voltage or a negative voltage can be applied, but it is preferable to apply a negative voltage. This is because it is more energetically advantageous to apply a negative voltage to give electrons than to apply a positive voltage to extract electrons from PM or gas.

[プラズマリアクター]
本発明のプズマリアクターは、図3で示されるようなものでよい。ここで図3は本発明のプラズマリアクターの第1の実施形態の側面図であり、図3(b)はこのプラズマリアクターの断面図である。
[Plasma reactor]
The psmariaactor of the present invention may be as shown in FIG. Here, FIG. 3 is a side view of the first embodiment of the plasma reactor of the present invention, and FIG. 3B is a sectional view of the plasma reactor.

このプラズマリアクター30では、円筒形のハニカム構造体32の周囲に外周電極34が配置されており、この外周電極34と対になる棒状電極36がハニカム構造体32の中心軸上に配置されている。外周電極34は接地されており、また棒状電極36は本発明のプラズマリアクター用電源38に接続されている。このプラズマリアクター30は、矢印39で示す方向で、排ガスがハニカム構造体32内を流通するようにして使用する。   In the plasma reactor 30, an outer peripheral electrode 34 is disposed around a cylindrical honeycomb structure 32, and a rod-shaped electrode 36 that is paired with the outer peripheral electrode 34 is disposed on the central axis of the honeycomb structure 32. . The outer peripheral electrode 34 is grounded, and the rod-shaped electrode 36 is connected to the plasma reactor power source 38 of the present invention. This plasma reactor 30 is used so that the exhaust gas flows in the honeycomb structure 32 in the direction indicated by the arrow 39.

図3で示すプラズマリアクター30の使用においては、プラズマリアクター用電源38を作用させることにより外周電極34と棒状電極36との間に電界を作る。この電界は、ハニカム構造体32の流路内を流れる排ガスの流通方向に対して横断方向になる。従ってこの電界によるクーロン力によって、帯電したPMはハニカム構造体32のハニカム壁面上に押し付けられ、PMの捕集が促進される。   In the use of the plasma reactor 30 shown in FIG. 3, an electric field is generated between the outer peripheral electrode 34 and the rod-shaped electrode 36 by operating the plasma reactor power source 38. This electric field is transverse to the flow direction of the exhaust gas flowing in the flow path of the honeycomb structure 32. Therefore, the charged PM is pressed against the honeycomb wall surface of the honeycomb structure 32 by the Coulomb force generated by the electric field, and the collection of PM is promoted.

本発明のプラズマリアクター用電源によって電圧を印加されるプズマリアクターは、図4で示されるようなものでもよい。ここで図4は本発明のプラズマリアクターの第2の実施形態の側面図であり、図4(b)はこのプラズマリアクターの断面図である。   The psmariacter to which a voltage is applied by the plasma reactor power source of the present invention may be as shown in FIG. Here, FIG. 4 is a side view of the second embodiment of the plasma reactor of the present invention, and FIG. 4B is a sectional view of the plasma reactor.

このプラズマリアクター40では、長方形のハニカム構造体42の上面及び下面にそれぞれ平板電極44及び46が配置されている。ここで上側電極44は接地されており、下側電極46は本発明のプラズマリアクター用電源48に接続されている。このプラズマリアクター40は、矢印49で示す方向で、排ガスがハニカム構造体42内を流通するようにして使用する。   In this plasma reactor 40, plate electrodes 44 and 46 are disposed on the upper and lower surfaces of a rectangular honeycomb structure 42, respectively. Here, the upper electrode 44 is grounded, and the lower electrode 46 is connected to the plasma reactor power supply 48 of the present invention. The plasma reactor 40 is used so that the exhaust gas circulates in the honeycomb structure 42 in the direction indicated by the arrow 49.

図4で示すプラズマリアクター40の使用においては、プラズマリアクター用電源48を作用させることにより上側電極44と下側電極46との間に電界を作る。この電界は、ハニカム構造体42の流路内を流れる排ガスの流通方向に対して横断方向になる。従ってこの電界によるクーロン力によって、帯電したPMはハニカム構造体42のハニカム壁面上に押し付けられ、PMの捕集が促進される。   In the use of the plasma reactor 40 shown in FIG. 4, an electric field is created between the upper electrode 44 and the lower electrode 46 by operating the plasma reactor power supply 48. This electric field is transverse to the flow direction of the exhaust gas flowing in the flow path of the honeycomb structure 42. Therefore, the charged PM is pressed against the honeycomb wall surface of the honeycomb structure 42 by the Coulomb force generated by the electric field, and the collection of PM is promoted.

以下に図3及び図4に示した本発明のプラズマリアクターを構成する各部について具体的に説明する。   Hereinafter, each part constituting the plasma reactor of the present invention shown in FIGS. 3 and 4 will be described in detail.

ハニカム構造体32(42)は、コージェライト製ハニカム構造体のようなセラミックハニカム構造体であってよい。またハニカム構造体はストレートフロー型であってもウォールフロー型であってもよいが、通気抵抗の観点からはストレートフロー型が好ましく、ストレートフロー型のハニカム構造体を使用しても良好なPMの捕集を達成できる。   The honeycomb structure 32 (42) may be a ceramic honeycomb structure such as a cordierite honeycomb structure. The honeycomb structure may be a straight flow type or a wall flow type. However, the straight flow type is preferable from the viewpoint of ventilation resistance, and a good PM can be obtained even if a straight flow type honeycomb structure is used. Capture can be achieved.

ハニカム構造体32(42)には、PMを燃焼させるためのPM酸化触媒が担持されていてよい。ここでこの触媒としては、CeO2、Fe/CeO2、Pt/CeO2、Pt/Al23、Mn/CeO2、又はアルカリ金属やアルカリ土類金属を担持したCeO2を挙げることができる。また、このCeO2をCeO2−ZrO2固溶体やFe23に代えてもよい。これらの金属酸化物の1種又は2種以上を組み合わせて用いることもできる。この金属酸化物をハニカム構造体32(42)に担持するためには、例えばウォッシュコートとその後の焼成のような任意の方法を使用することができる。 The honeycomb structure 32 (42) may carry a PM oxidation catalyst for burning PM. Here, as the catalyst, mention may be made of CeO 2, Fe / CeO 2, Pt / CeO 2, Pt / Al 2 O 3, Mn / CeO 2, or CeO 2 which carries an alkali metal or alkaline earth metal . Further, this CeO 2 may be replaced with CeO 2 —ZrO 2 solid solution or Fe 2 O 3 . One or more of these metal oxides can be used in combination. In order to carry this metal oxide on the honeycomb structure 32 (42), an arbitrary method such as wash coating and subsequent firing can be used.

尚、これらの態様では、外周電極34と棒状電極36との間(上側電極44と下側電極46との間に)ハニカム構造体32(42)を配置しているが、電極間には何も配置せずにこれらの電極が直接に対面するようにし、これらの電極間を、排ガスが流通する空間としてもよい。この場合には、外周電極34の内側(上側電極44及び下側電極46の排ガス流路側)に、Alのような絶縁性材料を被覆して、電極間で安定なバリア放電が起こるようにすることができる。 In these embodiments, the honeycomb structure 32 (42) is disposed between the outer peripheral electrode 34 and the rod-shaped electrode 36 (between the upper electrode 44 and the lower electrode 46). Alternatively, these electrodes may directly face each other without being arranged, and a space in which exhaust gas flows may be provided between these electrodes. In this case, an insulating material such as Al 2 O 3 is coated on the inner side of the outer peripheral electrode 34 (the exhaust gas flow channel side of the upper electrode 44 and the lower electrode 46), and stable barrier discharge occurs between the electrodes. Can be.

電極34及び36(44及び46)は、これらの電極間に電圧を印加することができる材料で製造できる。その材料としては、導電性の材料や半導体等の材料を使用することができるが、金属材料が好ましい。この金属材料として、具体的には銅、タングステン、ステンレス、鉄、白金、アルミニウム等が使用でき、特にステンレスがコスト及び耐久性の点から好ましい。本発明で使用できる棒状電極36は、金属性ワイヤが一般的であるが、中空の棒状電極を使用することもできる。外周電極34(上側電極44及び下側電極46)は、これらの材料を金属メッシュ又は金属箔としてハニカム構造体32(42)に巻き付けて又は貼り付けて作ることができ、また導電性ペーストをハニカム構造体32(42)に適用して作ることができる。尚、図4の態様において、上側電極44と下側電極46とを、異なる粗さの金属メッシュから作って放電を促進することもできる。   The electrodes 34 and 36 (44 and 46) can be made of a material capable of applying a voltage between these electrodes. As the material, a conductive material or a material such as a semiconductor can be used, but a metal material is preferable. Specifically, copper, tungsten, stainless steel, iron, platinum, aluminum or the like can be used as the metal material, and stainless steel is particularly preferable from the viewpoint of cost and durability. The rod-shaped electrode 36 that can be used in the present invention is generally a metal wire, but a hollow rod-shaped electrode can also be used. The outer peripheral electrode 34 (the upper electrode 44 and the lower electrode 46) can be made by winding or pasting these materials as a metal mesh or metal foil around the honeycomb structure 32 (42), and forming the conductive paste into the honeycomb. It can be made by applying to the structure 32 (42). In the embodiment shown in FIG. 4, the upper electrode 44 and the lower electrode 46 can be made of metal meshes having different roughnesses to promote discharge.

ここでは電極36(44)をプラズマリアクター用電源38(48)に接続し、他方の電極34(48)を接地しているが、当然にこれは反対にすることもできる。また一方の電極を接地するのではなく、両方の電極をプラズマリアクター用電源に接続して、反対の電圧を印加するようにしてもよい。また更にいずれの電極をカソードとすることも、アノードとすることもできる。   Here, the electrode 36 (44) is connected to the plasma reactor power source 38 (48) and the other electrode 34 (48) is grounded, but this can of course be reversed. Instead of grounding one of the electrodes, both electrodes may be connected to the plasma reactor power source to apply the opposite voltage. Furthermore, any electrode can be a cathode or an anode.

[プラズマリアクターの使用形態]
本発明のプラズマリアクターは、図5の(a)に示すようにして使用することができる。すなわち、エンジンの下流側で用いて主にPMの帯電及び排ガス成分の活性化を行い、その更に下流にPM捕集部、特にPM、NOx、HC及びCOの浄化のための触媒を担持したハニカム構造体を配置して、排ガス成分の浄化とPMの捕集及び酸化とを行うことができる。
[Usage of plasma reactor]
The plasma reactor of the present invention can be used as shown in FIG. In other words, it is used on the downstream side of the engine to mainly charge the PM and activate the exhaust gas component, and further supports a PM trapping part, particularly a catalyst for purifying PM, NO x , HC and CO further downstream. By arranging the honeycomb structure, it is possible to purify exhaust gas components and collect and oxidize PM.

この図5の(a)の配置を用いる場合、本発明のプラズマリアクターの電極が直接に、又はこれらの電極の少なくとも一方の表面上の絶縁性被覆を介して、対面するようにし、これらの電極間に排ガスが流通するようにすることが好ましい。   When using the arrangement of FIG. 5 (a), the electrodes of the plasma reactor of the present invention are made to face each other directly or through an insulating coating on at least one surface of these electrodes. It is preferable to allow exhaust gas to circulate between them.

本発明のプラズマリアクターは、図5の(b)に示すようにして使用することもできる。すなわちPMの帯電及び排ガス成分の活性化だけでなく、NOx、HC及びCOの浄化、並びにPMの捕集及び酸化も行うために、本発明のプラズマリアクターを使用することができる。 The plasma reactor of the present invention can also be used as shown in FIG. That is, the plasma reactor of the present invention can be used not only to charge the PM and activate the exhaust gas components, but also to purify NO x , HC and CO, and collect and oxidize PM.

この図5の(b)の配置を用いる場合、本発明のプラズマリアクターの電極間に、セラミックハニカムのような絶縁性のハニカム構造体を配置し、このハニカム構造体に排気浄化触媒、例えば三元触媒、NOx吸蔵還元触媒及びNOx選択還元触媒のようなNOx浄化触媒、及び/又はPM酸化触媒を担持させることが特に好ましい。 When the arrangement shown in FIG. 5B is used, an insulating honeycomb structure such as a ceramic honeycomb is arranged between the electrodes of the plasma reactor of the present invention, and an exhaust purification catalyst such as a ternary element is arranged on the honeycomb structure. It is particularly preferable to support a catalyst, a NO x purification catalyst such as a NO x storage reduction catalyst and a NO x selective reduction catalyst, and / or a PM oxidation catalyst.

以下に本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The present invention will be described below based on examples, but the present invention is not limited thereto.

図6で示すように、排気量2.2Lのディーゼルエンジンからの排ガスをプラズマリアクターに流通させて、排ガス浄化試験を行った。ここでは、プラズマリアクターからの排ガスの一部を排ガス分析計に供給して、HC、CO及びNOxの浄化率を測定した。またプラズマリアクターからの排ガスの他の部分をフルトンネルに通し、そして一部を石英捕集フィルターに供給して、重量法によってPM捕集効率を測定した。 As shown in FIG. 6, an exhaust gas purification test was conducted by flowing exhaust gas from a 2.2 L diesel engine through a plasma reactor. Here, a part of the exhaust gas from the plasma reactor was supplied to the exhaust gas analyzer, and the purification rates of HC, CO and NO x were measured. Further, the other part of the exhaust gas from the plasma reactor was passed through a full tunnel, and a part was supplied to a quartz collection filter, and the PM collection efficiency was measured by a gravimetric method.

実験において使用したプラズマリアクターの模式図を図7で示す。   A schematic diagram of the plasma reactor used in the experiment is shown in FIG.

このプラズマリアクター70では、内周にアルミナ製の円筒を具備する排気管72及びコーン73の下流側に、セラミックハニカム構造体76を保持するコンバーター容器74が配置されている。ここで排気管72、コーン73及びコンバーター容器74はいずれもステンレス製である。セラミックハニカム構造体76は直径103mm、長さ155mmの円筒状であり、240g/ハニカム構造体−LのAl23及び0.2mol/ハニカム構造体−LのKがコートされていた。セラミックハニカム構造体76とコンバーター容器74との間には、厚さ約5mmのセラミックファイバー製緩衝材を配置した。 In the plasma reactor 70, a converter vessel 74 that holds a ceramic honeycomb structure 76 is disposed on the downstream side of an exhaust pipe 72 and a cone 73 having an alumina cylinder on the inner periphery. Here, the exhaust pipe 72, the cone 73, and the converter container 74 are all made of stainless steel. The ceramic honeycomb structure 76 was a cylinder having a diameter of 103 mm and a length of 155 mm, and was coated with 240 g / honeycomb structure-L of Al 2 O 3 and 0.2 mol / honeycomb structure-L of K. Between the ceramic honeycomb structure 76 and the converter vessel 74, a ceramic fiber cushioning material having a thickness of about 5 mm was disposed.

また排気管72、コーン73、コンバーター容器74及びセラミックハニカム構造体76の中心軸上に、棒状電極75が配置されている。この棒状電極75は電源78に接続されており、またステンレス製の排気管72及びコンバーター容器74が接地されて対電極となるようにされている。   A rod-like electrode 75 is disposed on the central axis of the exhaust pipe 72, the cone 73, the converter container 74, and the ceramic honeycomb structure 76. The rod-like electrode 75 is connected to a power source 78, and the stainless steel exhaust pipe 72 and the converter container 74 are grounded to serve as a counter electrode.

[比較例1]
比較例1では、図1の(a)に示すような直流電圧を、電源78から棒状電極75に−30kVの大きさで印加した。すなわち、図1の(a)においてV0が−30kVとなるようにした。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, a DC voltage as shown in FIG. 1A was applied from the power source 78 to the rod-like electrode 75 with a magnitude of −30 kV. That is, V 0 was set to −30 kV in FIG.

[比較例2]
比較例2では、図1の(b)に示すようなパルス電圧を、電源78から棒状電極75に−30kVの大きさで印加した。すなわち、図1の(b)においてViが−30kVとなるようにした。またここではパルス幅を2μ秒とし、周波数を10kHzとした。
[Comparative Example 2]
In Comparative Example 2, a pulse voltage as shown in FIG. 1B was applied from the power source 78 to the rod-shaped electrode 75 at a magnitude of −30 kV. That is, in FIG. 1B, V i is set to −30 kV. Here, the pulse width is 2 μs and the frequency is 10 kHz.

[実施例]
実施例では、図1の(c)に示すような重畳電圧を、電源78から棒状電極75に印加した。ここでは直流電圧成分とパルス電圧成分が共に−30kVとなるようにした。すなわち、図1の(c)においてV0が−30kVとなるようにし、V0+Viが−60kVとなるようにした。またここではパルス幅を2μ秒とし、周波数を10kHzとした。
[Example]
In the example, a superimposed voltage as shown in FIG. 1C was applied from the power source 78 to the rod-shaped electrode 75. Here, both the DC voltage component and the pulse voltage component were set to −30 kV. That is, in FIG. 1C, V 0 is set to −30 kV, and V 0 + V i is set to −60 kV. Here, the pulse width is 2 μs and the frequency is 10 kHz.

比較例1及び2と実施例のいずれにおいても、内周にアルミナ製の円筒を具備するステンレス製の排気管72と棒状電極75の間において主に放電が発生していた。   In any of Comparative Examples 1 and 2 and Examples, discharge was mainly generated between the stainless steel exhaust pipe 72 having an alumina cylinder on the inner periphery and the rod-like electrode 75.

[PM捕集率試験]
エンジン回転数2000rpm、トルク30Nmとした。このときの入りガス温度は約200℃であった。プラズマリアクター70を設置しないで、排ガス中のPMを、3分間にわたって石英捕集フィルターで捕集し、その量を測定した。その後、プラズマリアクター70を設置し、比較例1及び2並びに実施例の3種類の印加電圧を用いて、排ガス中のPMを石英捕集フィルターで捕集し、その量を測定した。測定は10分毎に12回行った。プラズマリアクター70を設置しなかった場合のPM捕集量を基準にして、比較例1及び2並びに実施例の場合のPM捕集率を求めた。
[PM collection rate test]
The engine speed was 2000 rpm and the torque was 30 Nm. The inlet gas temperature at this time was about 200 ° C. Without installing the plasma reactor 70, PM in the exhaust gas was collected with a quartz collection filter for 3 minutes, and the amount thereof was measured. Then, the plasma reactor 70 was installed, PM in exhaust gas was collected with the quartz collection filter using the three types of applied voltages of Comparative Examples 1 and 2, and the Example, and the quantity was measured. The measurement was performed 12 times every 10 minutes. Based on the amount of PM collected when the plasma reactor 70 was not installed, the PM collection rate in Comparative Examples 1 and 2 and Examples was determined.

比較例1及び2並びに実施例の場合に得られたPM捕集率は図8に示している。   The PM collection rates obtained in Comparative Examples 1 and 2 and Examples are shown in FIG.

この図8から明らかなように、直流電流を用いた比較例1では時間の経過に伴ってPM捕集率が低下し、90分後にはほぼ0%になった。これは、PMの堆積に伴って、堆積したPMの剥離が起こること、PMの堆積によってPMに電流が流れるようになり、ハニカム構造体76内の電界強度が低くなることによると考えられる。   As is apparent from FIG. 8, in Comparative Example 1 using a direct current, the PM collection rate decreased with the passage of time, and became approximately 0% after 90 minutes. This is considered to be due to the separation of the deposited PM accompanying the deposition of PM, the current flowing through the PM due to the deposition of PM, and the electric field strength in the honeycomb structure 76 being lowered.

パルス電圧を用いた比較例2では、当初は比較例1の場合よりもPM捕集率が低かった。これは、瞬間的にしか電圧が印加されないことによって、比較例1と比べてPMの帯電及び静電捕集の効果が出にくかったことによると考えられる。但しこの比較例2では、比較例1と違って、時間の経過に伴ってPM捕集率が低下しなかった。これは、パルス電圧によって活性化された排ガス成分が堆積したPMを連続的に酸化し、従って捕集したPMの剥離及び堆積したPMへの通電を防げたことによると考えられる。   In Comparative Example 2 using a pulse voltage, the PM collection rate was initially lower than that in Comparative Example 1. This is considered to be due to the fact that the effect of charging and electrostatic collection of PM is less likely to occur compared to Comparative Example 1 because the voltage is applied only momentarily. However, in Comparative Example 2, unlike Comparative Example 1, the PM collection rate did not decrease with time. This is considered to be due to the fact that the PM on which the exhaust gas component activated by the pulse voltage was deposited was continuously oxidized, and thus the collected PM was prevented from being peeled off and energized to the deposited PM.

重畳電圧を用いた実施例では、当初からPM捕集率が高く、この捕集率を最後まで維持することができた。これは、直流電圧成分によってPMの帯電及び捕集を達成できること、及びパルス電圧成分によって堆積したPMを連続的に酸化でき、従って捕集したPMの剥離及び堆積したPMへの通電を防げることによると考えられる。   In the example using the superimposed voltage, the PM collection rate was high from the beginning, and this collection rate could be maintained until the end. This is because the charging and collection of the PM can be achieved by the DC voltage component, and the PM deposited by the pulse voltage component can be continuously oxidized, thus preventing the collected PM from peeling and energizing the deposited PM. it is conceivable that.

[NO→NO2転化率試験]
この試験は、ハニカム構造体上にK/Alがコートされていない状態で行った。比較例1及び2並びに実施例の場合に得られたNO→NO2転化率は図9に示している。
[NO → NO 2 conversion test]
This test was performed in a state where K / Al 2 O 3 was not coated on the honeycomb structure. The NO → NO 2 conversion obtained in Comparative Examples 1 and 2 and the Examples is shown in FIG.

この図9から明らかなように、パルス電圧を用いた比較例2及びパルス電圧成分を有する重畳電圧を用いた実施例では、NO→NO2転化率試験が高いことが確認された。ここで得られるNO2は、PMの酸化に関して重要な成分である。従って比較例2及び実施例に関する上記PM捕集率試験では、排ガス中のNO2の存在によっても、堆積したPMの酸化が促進されていたことが考えられる。また、本実験ではNO2以外にもO3、O2 -などが生成されている可能性が高く、これらの生成量の順位はNO2の順位と同じであると考えられる。 As is clear from FIG. 9, it was confirmed that the NO → NO 2 conversion rate test was high in Comparative Example 2 using a pulse voltage and Example using a superimposed voltage having a pulse voltage component. The NO 2 obtained here is an important component regarding the oxidation of PM. Therefore, in the PM collection rate test regarding Comparative Example 2 and Examples, it is considered that the oxidation of the deposited PM was promoted even by the presence of NO 2 in the exhaust gas. Further, in this experiment in addition to NO 2 O 3, O 2 - there is a high possibility that the like are generated, these production of order is believed to be the same as the rank NO 2.

[排ガス浄化試験]
エンジン回転数2000rpm、トルク30Nmとした。このときの入りガス温度は約200℃であった。プラズマリアクター70を設置しないで、排気中のNOx、HC及びCOの量を排ガス分析計66で測定した。プラズマリアクター70を設置し、比較例1及び2と実施例の3種類の印加電圧を用いて、排気中のNOx、HC及びCOの量を排ガス分析計で測定した。プラズマリアクター70を設置しなかった場合の排気中のNOx、HC及びCOの量を基準にして、比較例1及び2並びに実施例の場合のNOx、HC及びCOの浄化率を求めた。
[Exhaust gas purification test]
The engine speed was 2000 rpm and the torque was 30 Nm. The inlet gas temperature at this time was about 200 ° C. Without installing the plasma reactor 70, the amounts of NO x , HC and CO in the exhaust gas were measured by the exhaust gas analyzer 66. A plasma reactor 70 was installed, and the amounts of NO x , HC and CO in the exhaust gas were measured with an exhaust gas analyzer using the three types of applied voltages of Comparative Examples 1 and 2 and the Example. Based on the amounts of NO x , HC and CO in the exhaust gas when the plasma reactor 70 was not installed, the purification rates of NO x , HC and CO in Comparative Examples 1 and 2 and the examples were determined.

比較例1及び2並びに実施例の場合に得られたNOx、HC及びCOの浄化率は図10に示している。 The purification rates of NO x , HC and CO obtained in Comparative Examples 1 and 2 and the examples are shown in FIG.

この図10から明らかなように、パルス電圧を用いない比較例1と比較すると、比較例2及び実施例では高い排ガス浄化率が示された。これは、パルス電圧が排ガス成分を活性化させることによると考えられる。また比較例2と比較しても、実施例では高い排ガス浄化率が示された。これは、実施例ではより高い電界強度を維持していることによると考えられる。   As can be seen from FIG. 10, when compared with Comparative Example 1 in which no pulse voltage is used, Comparative Example 2 and Example showed a high exhaust gas purification rate. This is believed to be due to the pulse voltage activating the exhaust gas component. Even in comparison with Comparative Example 2, the exhaust gas purification rate was high in the Examples. This is considered to be due to maintaining a higher electric field strength in the examples.

本発明のプラズマリアクター用電源で印加する重畳電圧の例を表す図である。It is a figure showing the example of the superimposed voltage applied with the power supply for plasma reactors of this invention. 本発明のプラズマリアクター用電源で印加する重畳電圧の他の例を表す図である。It is a figure showing the other example of the superimposed voltage applied with the power supply for plasma reactors of this invention. 本発明のプラズマリアクターを表す斜視図及び断面図である。It is the perspective view and sectional drawing showing the plasma reactor of this invention. 本発明の他のプラズマリアクターを表す斜視図及び断面図である。It is the perspective view and sectional drawing showing the other plasma reactor of this invention. 本発明のプラズマリアクターの使用態様を示す図である。It is a figure which shows the usage condition of the plasma reactor of this invention. 実施例及び比較例で使用した装置の流れ図である。It is a flowchart of the apparatus used by the Example and the comparative example. 実施例及び比較例で使用したプラズマリアクターの部分透視斜視図である。It is a partial see-through | perspective perspective view of the plasma reactor used by the Example and the comparative example. 実施例及び比較例で得られたPM捕集率を示す図である。It is a figure which shows the PM collection rate obtained by the Example and the comparative example. 実施例及び比較例で得られたNO→NO2転化率を示す図である。Shows the resulting NO → NO 2 conversion in Examples and Comparative Examples. 実施例及び比較例で得られた排ガス浄化率を示す図である。It is a figure which shows the exhaust gas purification rate obtained by the Example and the comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

30、40…プラズマリアクター
32、42…ハニカム構造体
34…外周電極
36…棒状電極
38、48…プラズマリアクター用電源
39、49…排ガス流れ方向を示す矢印
44…上側電極
46…下側電極
70…プラズマリアクター
72…排気管
73…コーン
74…コンバーター容器
75…棒状電極
76…セラミックハニカム構造体76
30, 40 ... Plasma reactors 32, 42 ... Honeycomb structure 34 ... Peripheral electrode 36 ... Rod electrodes 38, 48 ... Power source 39, 49 ... Plasma reactor direction arrow 44 ... Upper electrode 46 ... Lower electrode 70 ... Plasma reactor 72 ... exhaust pipe 73 ... cone 74 ... converter vessel 75 ... rod electrode 76 ... ceramic honeycomb structure 76

Claims (8)

直流電圧成分とパルス電圧成分とを有する重畳電圧を発生させることを特徴とする、プラズマリアクター用電源。   A power source for a plasma reactor, characterized by generating a superimposed voltage having a DC voltage component and a pulse voltage component. 前記直流電圧成分の向きが一定の向きに維持されており、且つパルス電圧成分のパルス幅が10n秒〜10μ秒である、請求項1に記載のプラズマリアクター用電源。   The power supply for a plasma reactor according to claim 1, wherein the direction of the DC voltage component is maintained in a constant direction, and the pulse width of the pulse voltage component is 10 nsec to 10 µsec. 前記直流電圧成分の向きを交互に切り替える、請求項1又は2に記載のプラズマリアクター用電源。   The power source for a plasma reactor according to claim 1 or 2, wherein the direction of the DC voltage component is alternately switched. 排ガス流れ流路を挟む電極対を有するプラズマリアクターであって、請求項1〜3のいずれかに記載のプラズマリアクター用電源によって前記電極対に電圧を印加されることを特徴とする、プラズマリアクター。   A plasma reactor having an electrode pair sandwiching an exhaust gas flow channel, wherein a voltage is applied to the electrode pair by the plasma reactor power source according to any one of claims 1 to 3. 前記電極対が排ガス流れ方向に対して非平行の電界を作ることを特徴とする、請求項4に記載のプラズマリアクター。   The plasma reactor according to claim 4, wherein the electrode pair creates an electric field that is non-parallel to the exhaust gas flow direction. 前記電極対の間の前記排ガス流れ流路に、PM捕集構造体が配置されていることを特徴とする、請求項4又は5に記載のプラズマリアクター。   6. The plasma reactor according to claim 4, wherein a PM trapping structure is disposed in the exhaust gas flow passage between the electrode pairs. 請求項4〜6のいずれかに記載のプラズマリアクターと、その排ガス流れ下流側のPM捕集部とを有することを特徴とする、排ガス浄化装置。   An exhaust gas purification apparatus comprising: the plasma reactor according to any one of claims 4 to 6; and a PM trapping portion downstream of the exhaust gas flow. 排ガス流れ流路を挟む電極対を有するプラズマリアクターの電極に、直流電圧成分とパルス電圧成分とを有する重畳電圧を印加することを特徴とする、排ガス浄化方法。   An exhaust gas purification method, comprising applying a superimposed voltage having a DC voltage component and a pulse voltage component to an electrode of a plasma reactor having an electrode pair sandwiching an exhaust gas flow channel.
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