JP2006009761A - Exhaust emission control device - Google Patents

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Shinshu So
振洲 蘇
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control system maintaining adsorption capacity of nitrogen oxide easily and at low cost. <P>SOLUTION: This exhaust emission control system removes nitrogen oxide in exhaust gas of an internal combustion engine to purifies the exhaust gas. The exhaust emission control system includes an oxidation means oxidizing nitrogen monoxide in exhaust gas G, an adsorption part 3 adsorbing and ionizing nitrogen oxide oxidized by the oxidation means, a washing liquid circulation means (circulation pump 42 or the like) diffusing nitrogen oxide adsorbed by the adsorption part 3 in washing liquid 41 and moving the same to a reservoir tank 52 out of the adsorption part 3 by circulating washing liquid 41 to the adsorption part 3, an electrolyzing electrode 51 as a nitrogen oxide removing means removing nitrogen oxide in washing liquid 41 passing through the adsorption part 3 at outside of the adsorption part 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関の排ガス中の窒素酸化物を除去して上記排ガスを浄化するための排ガス浄化システムに関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system for purifying the exhaust gas by removing nitrogen oxides in the exhaust gas of an internal combustion engine.

従来より、内燃機関の排ガス中の窒素酸化物を除去して排ガスを浄化する方法として、例えば、三元触媒、ＮＳＲ触媒、ＳＣＲ触媒、ＤＮＰＲ触媒等を用いた触媒法がある。
しかし、これらの触媒法は、貴金属触媒を用いる必要があるため、製造コストが高くなるという問題がある。また、排ガス中の硫黄分による被毒の問題も生ずる。また、排ガス温度が低い場合や、排ガス中の酸素濃度が高い場合などには、触媒による窒素酸化物の還元が困難となるという問題もある。 Conventionally, as a method for purifying exhaust gas by removing nitrogen oxides from exhaust gas of an internal combustion engine, for example, there is a catalytic method using a three-way catalyst, an NSR catalyst, an SCR catalyst, a DNPR catalyst, or the like.
However, these catalyst methods have a problem that the production cost increases because it is necessary to use a noble metal catalyst. In addition, there is a problem of poisoning due to sulfur in the exhaust gas. In addition, when the exhaust gas temperature is low or the oxygen concentration in the exhaust gas is high, there is a problem that it is difficult to reduce the nitrogen oxides by the catalyst.

また、尿素還元により排ガスを浄化する方法があるが、これにはインフラ整備が必要となる。
また、酸素イオン伝導体を用いた電気化学セルにより、窒素酸化物を除去する方法もあるが、排ガス中に酸素が存在すると、窒素酸化物の分解よりも酸素の透過が優先的に起こり、窒素酸化物を充分に分解するには大きな電力が必要となる。 In addition, there is a method of purifying exhaust gas by urea reduction, but this requires infrastructure development.
In addition, there is a method of removing nitrogen oxides by an electrochemical cell using an oxygen ion conductor. However, when oxygen is present in the exhaust gas, oxygen permeation occurs preferentially over decomposition of nitrogen oxides, A large amount of power is required to fully decompose the oxide.

そこで、貴金属触媒を用いず、硫黄分や酸素の影響を受けず、インフラ整備が特に不要であり、また、特に大きな電力を必要としない窒素酸化物の除去方法として、放電と電気分解とを用いる窒素酸化物の除去方法が開示されている（特許文献１参照）。
即ち、この方法においては、一酸化窒素を放電によって酸化し、これにより得られた窒素酸化物を吸着部に吸着してイオン化する。次いで、吸着部に電界を加えることにより、吸着部における硝酸イオンを正極性電極側に移動する。そして、この正極性電極側に移動した硝酸イオンを電気分解によって還元する。このように、吸着部に吸着した硝酸イオンを順次移動させることにより、吸着部の窒素酸化物吸着能力を維持している。 Therefore, no precious metal catalyst is used, it is not affected by sulfur and oxygen, infrastructure is not particularly required, and discharge and electrolysis are used as a method for removing nitrogen oxides that do not require large power. A method for removing nitrogen oxides is disclosed (see Patent Document 1).
That is, in this method, nitric oxide is oxidized by discharge, and the nitrogen oxide obtained thereby is adsorbed on the adsorption part and ionized. Next, by applying an electric field to the adsorption part, nitrate ions in the adsorption part are moved to the positive electrode side. And the nitrate ion which moved to this positive electrode side is reduced by electrolysis. In this way, the nitrogen oxide adsorption capability of the adsorption unit is maintained by sequentially moving nitrate ions adsorbed on the adsorption unit.

しかしながら、上記の方法では、硝酸イオンを移動させるに当って、吸着部に電界を加える必要があり、電気エネルギーが必要となる。また、硝酸イオンの移動は吸着部の中で行われるだけであり、硝酸イオンの電気分解による還元も、結局は吸着部の中で行う必要がある。そして、該吸着部は、電気抵抗が大きいため、大きな電気エネルギーが必要となる。   However, in the above method, when moving nitrate ions, it is necessary to apply an electric field to the adsorbing portion, and electric energy is required. Further, the movement of nitrate ions is only performed in the adsorption part, and the reduction by nitrate electrolysis must be performed in the adsorption part after all. And since this adsorption | suction part has a large electrical resistance, a big electrical energy is required.

特開２００４−６６８７９７号公報JP 2004-668797 A

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、容易かつ安価に窒素酸化物の吸着能力を維持することができる排ガス浄化システムを提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification system capable of maintaining the nitrogen oxide adsorption ability easily and inexpensively.

本発明は、内燃機関の排ガス中の窒素酸化物を除去して上記排ガスを浄化するための排ガス浄化システムにおいて、
該排ガス浄化システムは、上記排ガス中の一酸化窒素を酸化させる酸化手段と、
該酸化手段によって酸化された窒素酸化物を吸着する吸着部と、
該吸着部に洗浄液を流通させて、上記吸着部に吸着した窒素酸化物を上記洗浄液中に拡散させると共に上記吸着部の外部に移動させる洗浄液流通手段と、
上記吸着部を通過した上記洗浄液中の窒素酸化物を、上記吸着部の外部において除去する窒素酸化物除去手段とを有することを特徴とする排ガス浄化システムにある（請求項１）。 The present invention is an exhaust gas purification system for purifying the exhaust gas by removing nitrogen oxides in the exhaust gas of an internal combustion engine.
The exhaust gas purification system includes an oxidizing means for oxidizing nitric oxide in the exhaust gas,
An adsorbing part for adsorbing nitrogen oxides oxidized by the oxidizing means;
Cleaning liquid circulation means for circulating cleaning liquid through the adsorption section, diffusing nitrogen oxide adsorbed on the adsorption section into the cleaning liquid, and moving the adsorption liquid to the outside of the adsorption section;
The exhaust gas purification system further comprises nitrogen oxide removing means for removing nitrogen oxide in the cleaning liquid that has passed through the adsorbing portion outside the adsorbing portion.

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記排ガス浄化システムは、上記洗浄液流通手段を有し、上記吸着部に吸着した二酸化窒素（NO2）や硝酸（HNO3）等の窒素酸化物（NOx）を洗浄液中に拡散させると共に、吸着部の外部に移動させることができる。そのため、上記吸着部の吸着能力を容易に維持することができる。 Next, the effects of the present invention will be described.
The exhaust gas purification system includes the cleaning liquid circulation means, and diffuses nitrogen oxides (NOx) such as nitrogen dioxide (NO 2 ) and nitric acid (HNO 3 ) adsorbed on the adsorption section into the cleaning liquid, and the adsorption section Can be moved outside. Therefore, the adsorption capability of the adsorption unit can be easily maintained.

また、上記排ガス浄化システムは、上記窒素酸化物除去手段を有し、上記洗浄液中に拡散させた窒素酸化物を、吸着部の外部において除去することができる。そのため、窒素酸化物（硝酸イオン）を含む洗浄液を、処理しやすい状態にして、例えば電気分解による還元や選択吸着剤による吸着等によって、窒素酸化物を除去することができる。それ故、容易かつ安価に窒素酸化物の除去を行うことができる。   Further, the exhaust gas purification system includes the nitrogen oxide removing unit, and can remove nitrogen oxide diffused in the cleaning liquid outside the adsorption unit. Therefore, the cleaning liquid containing nitrogen oxides (nitrate ions) can be easily treated, and nitrogen oxides can be removed, for example, by reduction by electrolysis or adsorption by a selective adsorbent. Therefore, nitrogen oxide can be removed easily and inexpensively.

以上のごとく、本発明によれば、容易かつ安価に窒素酸化物の吸着能力を維持することができる排ガス浄化システムを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an exhaust gas purification system that can easily and inexpensively maintain the adsorption ability of nitrogen oxides.

本発明（請求項１）において、上記排ガス浄化システムは、例えば、自動車の排ガスの浄化処理、特にハイブリッド自動車や水素エンジン自動車等の排ガス浄化処理に適用することができる。   In the present invention (Claim 1), the exhaust gas purification system can be applied, for example, to an exhaust gas purification process of an automobile, particularly an exhaust gas purification process of a hybrid vehicle, a hydrogen engine vehicle, or the like.

また、上記洗浄液は、アルカリ性水溶液である（請求項２）。
この場合には、上記吸着部に吸着した酸性を示す窒素酸化物の上記洗浄液中への拡散を促進することができる。
上記アルカリ性水溶液としては、例えば水酸化ナトリウム（NaOH）水溶液等がある。 The cleaning liquid is an alkaline aqueous solution (claim 2).
In this case, it is possible to promote the diffusion of the nitrogen oxides showing acidity adsorbed on the adsorption part into the cleaning liquid.
Examples of the alkaline aqueous solution include a sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution.

また、上記窒素酸化物除去手段は、上記吸着部を通過した上記洗浄液に直流電圧を印加して、上記洗浄液中の窒素酸化物を電気分解により還元する電圧印加手段を有することが好ましい（請求項３）。
この場合には、容易かつ安価に上記洗浄液中の窒素酸化物（硝酸イオン）を還元することができる。
本発明においては、上述のごとく、吸着部の外部において、洗浄液中における窒素酸化物の除去が行われるため、電気抵抗の小さい状態で電気分解を行うことができる。それ故、低電圧で大きな電流を流すことができ、窒素酸化物の電気分解を容易かつ安価に促進させることができる。 Further, the nitrogen oxide removing means preferably has voltage applying means for applying a direct current voltage to the cleaning liquid that has passed through the adsorbing portion and reducing nitrogen oxide in the cleaning liquid by electrolysis. 3).
In this case, nitrogen oxides (nitrate ions) in the cleaning liquid can be reduced easily and inexpensively.
In the present invention, as described above, since nitrogen oxides in the cleaning liquid are removed outside the adsorption unit, electrolysis can be performed with a low electric resistance. Therefore, a large current can flow at a low voltage, and the electrolysis of nitrogen oxides can be promoted easily and inexpensively.

また、上記窒素酸化物除去手段は、上記洗浄液中の窒素酸化物を選択的に吸着することができる選択吸着剤を有することが好ましい（請求項４）。
この場合には、電力を用いずに洗浄液中から窒素酸化物（硝酸イオン）を容易かつ安価に除去することができる。
上記選択吸着剤としては、例えば、アルカリ性のゼオライト、活性炭等を用いることができる。 Moreover, it is preferable that the said nitrogen oxide removal means has a selective adsorption agent which can selectively adsorb | suck the nitrogen oxide in the said washing | cleaning liquid (Claim 4).
In this case, nitrogen oxides (nitrate ions) can be easily and inexpensively removed from the cleaning liquid without using electric power.
Examples of the selective adsorbent include alkaline zeolite and activated carbon.

また、上記排ガス浄化システムは、上記吸着部を複数設けてなり、該複数の吸着部のうちの一部の吸着部に上記排ガスを流通させて窒素酸化物を吸着させながら、他の吸着部に上記洗浄液を流通させて、上記他の吸着部に吸着している窒素酸化物を上記洗浄液中に拡散させることができるよう構成してあることが好ましい（請求項５）。
この場合には、一部の吸着部により窒素酸化物を吸着しつつ、他の吸着部における窒素酸化物の吸着能力を回復させることができ、これを交互に行うことで、排ガスの浄化を連続的に行うことができる。 The exhaust gas purification system is provided with a plurality of the adsorbing portions, and the exhaust gas is circulated through some of the adsorbing portions to adsorb nitrogen oxides, while adsorbing nitrogen oxides to other adsorbing portions. It is preferable that the cleaning liquid is circulated so that the nitrogen oxides adsorbed on the other adsorbing portions can be diffused into the cleaning liquid.
In this case, while the nitrogen oxides are adsorbed by some of the adsorbing parts, the adsorption ability of the nitrogen oxides in the other adsorbing parts can be recovered. By alternately performing this, exhaust gas purification is continuously performed. Can be done automatically.

（実施例１）
本発明の実施例にかかる排ガス浄化システムにつき、図１〜図３を用いて説明する。
本例の排ガス浄化システム１は、内燃機関の排ガスＧ中の窒素酸化物を除去して上記排ガスＧを浄化する。
上記排ガス浄化システム１は、図１、図２に示すごとく、下記の酸化手段（放電酸化部２）と吸着部３と洗浄液流通手段（循環ポンプ４２等）と窒素酸化物除去手段（電気分解用電極５１等）とを有する。 Example 1
An exhaust gas purification system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The exhaust gas purification system 1 of this example purifies the exhaust gas G by removing nitrogen oxides in the exhaust gas G of the internal combustion engine.
As shown in FIGS. 1 and 2, the exhaust gas purification system 1 includes the following oxidation means (discharge oxidation part 2), adsorption part 3, cleaning liquid circulation means (circulation pump 42, etc.), nitrogen oxide removal means (for electrolysis). Electrode 51).

上記酸化手段としての放電酸化部１１は、排ガスＧ中の一酸化窒素（NO）を酸化させる。
上記吸着部３は、上記酸化手段によって酸化されたNO2、HNO3等の窒素酸化物（NOx）を吸着する。
上記洗浄液流通手段は、上記吸着部３に洗浄液４１を流通させて、上記吸着部３に吸着した窒素酸化物を洗浄液４１中に拡散させると共に上記吸着部３の外部に移動させる。
上記窒素酸化物除去手段は、上記吸着部３を通過した上記洗浄液４１中の窒素酸化物（硝酸イオン）を、上記吸着部３の外部である貯留槽５２において除去する。 The discharge oxidation unit 11 as the oxidation means oxidizes nitric oxide (NO) in the exhaust gas G.
The adsorption unit 3 adsorbs nitrogen oxides (NOx) such as NO 2 and HNO 3 oxidized by the oxidation means.
The cleaning liquid distribution means distributes the cleaning liquid 41 to the adsorption unit 3 to diffuse the nitrogen oxide adsorbed on the adsorption unit 3 into the cleaning liquid 41 and move it to the outside of the adsorption unit 3.
The nitrogen oxide removing means removes nitrogen oxide (nitrate ions) in the cleaning liquid 41 that has passed through the adsorption unit 3 in a storage tank 52 that is outside the adsorption unit 3.

また、上記窒素酸化物除去手段は、上記吸着部３を通過した上記洗浄液４１に直流電圧を印加して、上記洗浄液４１中の窒素酸化物を電気分解により還元する電圧印加手段として、一対の電気分解用電極５１を有する。
また、上記洗浄液４１は、アルカリ性水溶液であり、例えば水酸化ナトリウム（NaOH）水溶液を用いることができる。 Further, the nitrogen oxide removing means applies a direct current voltage to the cleaning liquid 41 that has passed through the adsorbing unit 3 and serves as a voltage applying means for reducing nitrogen oxide in the cleaning liquid 41 by electrolysis. A decomposition electrode 51 is provided.
The cleaning liquid 41 is an alkaline aqueous solution, and for example, a sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution can be used.

以下、図１、図２に基づいて、排ガス浄化システム１につき具体的に説明する。
図１に示すごとく、排ガス浄化システム１は、排ガス源となるエンジンの下流における排気管の途中に組み込まれ、酸化手段としての放電酸化部２と、該放電酸化部２の下流側の第１吸着除去部１１及び第２吸着除去部１２とを有する。上記第１吸着除去部１１及び第２吸着除去部１２の入口側には、排ガスＧの導入を切り替える切替バルブ１３が配設されている。 Hereinafter, the exhaust gas purification system 1 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, an exhaust gas purification system 1 is incorporated in an exhaust pipe downstream of an engine serving as an exhaust gas source, and includes a discharge oxidation unit 2 as an oxidizing means, and a first adsorption downstream of the discharge oxidation unit 2. A removal unit 11 and a second adsorption removal unit 12 are included. On the inlet side of the first adsorption removal unit 11 and the second adsorption removal unit 12, a switching valve 13 for switching the introduction of the exhaust gas G is provided.

上記第１吸着除去部１１及び第２吸着除去部１２は、それぞれ、図２に示すごとく、上記吸着部３、循環ポンプ４２、電気分解用電極５１、貯留槽５２を有する。即ち、第１吸着除去部１１及び第２吸着除去部１２には、吸着部３と洗浄液流通手段と窒素酸化物除去手段とが配されている。   The first adsorption removal unit 11 and the second adsorption removal unit 12 include the adsorption unit 3, the circulation pump 42, the electrode 51 for electrolysis, and the storage tank 52, respectively, as shown in FIG. That is, the first adsorption removal unit 11 and the second adsorption removal unit 12 are provided with the adsorption unit 3, the cleaning liquid circulation unit, and the nitrogen oxide removal unit.

上記吸着部３は、ハニカム状或いは粒状のγアルミナやゼオライト等の多孔質体を充填してなる。
また、上記吸着部３の下方に、上記貯留槽５２が配設されている。そして、該貯留槽５２と吸着部３の上部との間には循環パイプ４３が配設され、該循環パイプ４３の途中に、貯留槽５２において窒素酸化物が除去された洗浄液４１を吸着部３へ循環させる循環ポンプ４２が設けてある。 The adsorbing part 3 is filled with a porous material such as honeycomb-like or granular γ-alumina or zeolite.
The storage tank 52 is disposed below the adsorption unit 3. A circulation pipe 43 is disposed between the storage tank 52 and the upper portion of the adsorption unit 3, and the cleaning liquid 41 from which nitrogen oxide has been removed in the storage tank 52 is disposed in the middle of the circulation pipe 43. A circulation pump 42 is provided for circulation.

また、図１に示すごとく、第１吸着除去部１１及び第２吸着除去部１２の下流側と入口との間には、浄化された排ガスＧ１の一部を第１吸着除去部１１及び第２吸着除去部１２に送り込むフィードバック配管１５１、１５２がそれぞれ配設されている。そして、該フィードバック配管１５１、１５２の途中には、開閉バルブ１６１、１６２がそれぞれ配設されている。   Further, as shown in FIG. 1, between the downstream side of the first adsorption removal unit 11 and the second adsorption removal unit 12 and the inlet, a part of the purified exhaust gas G1 is partially removed from the first adsorption removal unit 11 and the second adsorption removal unit 11. Feedback pipes 151 and 152 for feeding to the suction removing unit 12 are provided. In the middle of the feedback pipes 151 and 152, open / close valves 161 and 162 are provided, respectively.

上述のごとく、上記排ガス浄化システム１は、上記吸着部３を２個設けてなり、この２個の吸着部３のうちの一方の吸着部３に排ガスＧを流通させて窒素酸化物を吸着させながら、他の吸着部３に洗浄液４１を流通させて、当該他の吸着部３に吸着している窒素酸化物を洗浄液４１中に拡散させることができるよう構成してある。   As described above, the exhaust gas purification system 1 is provided with two adsorption units 3, and exhaust gas G is circulated through one of the two adsorption units 3 to adsorb nitrogen oxides. However, the cleaning liquid 41 is allowed to flow through the other adsorption unit 3 so that the nitrogen oxide adsorbed on the other adsorption unit 3 can be diffused into the cleaning liquid 41.

即ち、図３に示すごとく、上記排ガス浄化システム１は以下のプロセスを経ることにより、連続して排ガスＧの浄化を行う。
まず、上記放電酸化部２において、排ガスＧ中の一酸化窒素（NO）を、二酸化窒素（NO2）及び硝酸（HNO3）に酸化する（ステップＳ１）。放電酸化部２は、例えば、外周に接地電極を設けた絶縁管の中心に放電線を設け、該放電線にパルス高電圧を印加することによりパルス放電させるもの等を用いることができる（図示略）。これにより、酸素分子（O2）や水分子（H2O）などから反応性の高いラジカル（O、H、OH）を生成し、このラジカル化学反応により、排ガスＧ中の一酸化窒素（NO）を酸化して、二酸化窒素（NO2）及び硝酸（HNO3）とすることができる。 That is, as shown in FIG. 3, the exhaust gas purification system 1 continuously purifies the exhaust gas G through the following process.
First, in the discharge oxidation unit 2, nitric oxide (NO) in the exhaust gas G is oxidized into nitrogen dioxide (NO 2 ) and nitric acid (HNO 3 ) (step S1). As the discharge oxidation unit 2, for example, a discharge line provided at the center of an insulating tube having a ground electrode on the outer periphery and pulse discharge by applying a pulse high voltage to the discharge line can be used (not shown). ). As a result, highly reactive radicals (O, H, OH) are generated from oxygen molecules (O 2 ), water molecules (H 2 O), and the like, and by this radical chemical reaction, nitrogen monoxide (NO in exhaust gas G). ) Can be oxidized to nitrogen dioxide (NO 2 ) and nitric acid (HNO 3 ).

次いで、酸化された窒素酸化物（NO2、HNO3）とを含む排ガスＧは、第１吸着除去部１１に導入される。このとき、上記切替バルブ１３によって、第２吸着除去部１２の入口を閉塞しておくことにより、第１吸着除去部１１にのみ排ガスＧを導入することができる。
上記第１吸着除去部１１に導入された排ガスＧ中の窒素酸化物は、吸着部３に吸着される（ステップＳ１１）。該吸着部３は、連続供給される排ガスＧ中の窒素酸化物を次々と吸着し、浄化された排ガスＧ１は、吸着部３の下流の排気管へ送り出される。 Next, the exhaust gas G containing oxidized nitrogen oxides (NO 2 , HNO 3 ) is introduced into the first adsorption removal unit 11. At this time, exhaust gas G can be introduced only into the first adsorption removal unit 11 by closing the inlet of the second adsorption removal unit 12 with the switching valve 13.
The nitrogen oxide in the exhaust gas G introduced into the first adsorption removal unit 11 is adsorbed by the adsorption unit 3 (step S11). The adsorption unit 3 successively adsorbs nitrogen oxides in the continuously supplied exhaust gas G, and the purified exhaust gas G1 is sent to an exhaust pipe downstream of the adsorption unit 3.

そして、該吸着部３のＮＯｘ吸着能力が、初期の吸着能力に対して９０％以下となったとき、図１に示す上記切替バルブ１３を切り替えて、排ガスＧを第２吸着除去部１２へ導入する（ステップＳ１２、Ｓ２０）。
上記第２吸着除去部１２においても、上記第１吸着除去部１１と同様に排ガスＧ中の窒素酸化物を吸着部３に吸着する（ステップＳ２１）。 When the NOx adsorption capability of the adsorption unit 3 becomes 90% or less of the initial adsorption capability, the switching valve 13 shown in FIG. 1 is switched to introduce the exhaust gas G into the second adsorption removal unit 12. (Steps S12 and S20).
In the second adsorption removal unit 12 as well, the nitrogen oxides in the exhaust gas G are adsorbed to the adsorption unit 3 as in the first adsorption removal unit 11 (step S21).

第２吸着除去部１２の吸着部３において窒素酸化物の吸着を行っている間、図２に示すごとく、第１吸着除去部１１においては、吸着部３に洗浄液４１を流通させる（ステップＳ１３）。これにより、上述したごとく吸着部３に吸着させた窒素酸化物を洗浄液４１中に拡散させ、その洗浄液４１を貯留槽５２へ移動させる。洗浄液４１中の上記窒素酸化物は、硝酸イオンとして存在する。
そして、貯留槽５２に貯留された洗浄液４１に、電気分解用電極５１に直流電圧をかけて、洗浄液４１中に抽出された窒素酸化物（硝酸イオン）を電気分解により還元する（ステップＳ１４）。 While performing adsorption of nitrogen oxides in the adsorption unit 3 of the second adsorption removal unit 12, as shown in FIG. 2, in the first adsorption removal unit 11, the cleaning liquid 41 is circulated through the adsorption unit 3 (step S13). . As a result, the nitrogen oxides adsorbed by the adsorption unit 3 as described above are diffused into the cleaning liquid 41, and the cleaning liquid 41 is moved to the storage tank 52. The nitrogen oxide in the cleaning liquid 41 exists as nitrate ions.
Then, a DC voltage is applied to the electrolysis electrode 51 to the cleaning liquid 41 stored in the storage tank 52, and nitrogen oxides (nitrate ions) extracted in the cleaning liquid 41 are reduced by electrolysis (step S14).

次いで、開閉バルブ１６１を開き、フィードバック配管１５１を通じて第１吸着除去部１１における吸着部３に、浄化された排ガスＧ１を送り込み、吸着部３を乾燥する（ステップＳ１５）。これにより、吸着部３の吸着能力を再生させる。
そして、第２吸着除去部１２のＮＯｘ吸着能力が初期の吸着能力に対して９０％以下となったとき、切替バルブ１３を切り替えて、再び、排ガスＧを第１吸着除去部１１へ導入する（ステップＳ１０、Ｓ２２）。
その後、第２吸着除去部１２についても、同様に、吸着させた窒素酸化物の除去等を行うことにより、吸着部３の吸着能力を再生させる（ステップＳ２３〜Ｓ２５）。
以上のプロセスを繰り返すことにより、排ガス浄化システム１の連続稼動を行う。 Next, the open / close valve 161 is opened, the purified exhaust gas G1 is sent to the adsorption unit 3 in the first adsorption removal unit 11 through the feedback pipe 151, and the adsorption unit 3 is dried (step S15). Thereby, the adsorption | suction capability of the adsorption | suction part 3 is reproduced | regenerated.
Then, when the NOx adsorption capacity of the second adsorption removal unit 12 becomes 90% or less with respect to the initial adsorption capacity, the switching valve 13 is switched and the exhaust gas G is again introduced into the first adsorption removal unit 11 ( Steps S10 and S22).
Thereafter, the second adsorption removal unit 12 similarly regenerates the adsorption capability of the adsorption unit 3 by removing the adsorbed nitrogen oxides (steps S23 to S25).
The exhaust gas purification system 1 is continuously operated by repeating the above process.

次に、本例の作用効果につき説明する。
上記排ガス浄化システム１は、上記洗浄液流通手段を有し、上記吸着部３に吸着した窒素酸化物（二酸化窒素、硝酸等）を洗浄液４１中に拡散させると共に、吸着部３の外部である貯留槽５２に移動させることができる。そのため、上記吸着部３の吸着能力を容易に維持することができる。 Next, the function and effect of this example will be described.
The exhaust gas purification system 1 has the cleaning liquid circulation means, diffuses nitrogen oxides (nitrogen dioxide, nitric acid, etc.) adsorbed on the adsorption part 3 into the cleaning liquid 41, and is a storage tank outside the adsorption part 3. 52. Therefore, the adsorption capability of the adsorption unit 3 can be easily maintained.

また、上記排ガス浄化システム１は、上記窒素酸化物除去手段を有し、上記洗浄液４１中に拡散させた窒素酸化物を、吸着部３の外部において除去することができる。そのため、窒素酸化物（硝酸イオン）を含む洗浄液４１を、処理しやすい状態にして、電気分解による還元によって、窒素酸化物を除去することができる。それ故、容易かつ安価に窒素酸化物の除去を行うことができる。   Further, the exhaust gas purification system 1 has the nitrogen oxide removing means, and can remove the nitrogen oxide diffused in the cleaning liquid 41 outside the adsorption unit 3. Therefore, the cleaning liquid 41 containing nitrogen oxides (nitrate ions) can be easily treated, and nitrogen oxides can be removed by reduction by electrolysis. Therefore, nitrogen oxide can be removed easily and inexpensively.

また、上記洗浄液４１はアルカリ性水溶液であるため、上記吸着部３に吸着した酸性を示す窒素酸化物の洗浄液４１中への拡散を促進することができる。
また、上記窒素酸化物除去手段は、電圧印加手段としての電気分解用電極５１を有するため、容易かつ安価に洗浄液４１中の窒素酸化物（硝酸イオン）を還元することができる。本例においては、上述のごとく、吸着部３の外部である貯留槽５２において、洗浄液４１中における窒素酸化物の除去が行われるため、電気抵抗の小さい状態で電気分解を行うことができる。それ故、低電圧で大きな電流を流すことができ、窒素酸化物の電気分解を容易かつ安価に促進させることができる。 Further, since the cleaning liquid 41 is an alkaline aqueous solution, it is possible to promote diffusion of nitrogen oxides exhibiting acidity adsorbed on the adsorption unit 3 into the cleaning liquid 41.
Further, since the nitrogen oxide removing means has the electrode 51 for electrolysis as the voltage applying means, the nitrogen oxide (nitrate ions) in the cleaning liquid 41 can be reduced easily and inexpensively. In the present example, as described above, since the nitrogen oxide in the cleaning liquid 41 is removed in the storage tank 52 that is outside the adsorption unit 3, electrolysis can be performed with a low electrical resistance. Therefore, a large current can flow at a low voltage, and the electrolysis of nitrogen oxides can be promoted easily and inexpensively.

また、上記排ガス浄化システム１は、吸着部３を複数設け、一方の吸着部３に排ガスＧを流通させて窒素酸化物を吸着させながら、他の吸着部３に洗浄液４１を流通させて、上記他の吸着部３に吸着している窒素酸化物を洗浄液４１中に拡散させることができる。そのため、一方の吸着部３により窒素酸化物を吸着しつつ、他方の吸着部３における窒素酸化物の吸着能力を回復させることができ、これを交互に行うことで、排ガスＧの浄化を連続的に行うことができる。   In addition, the exhaust gas purification system 1 is provided with a plurality of adsorption units 3, while the exhaust gas G is circulated through one adsorption unit 3 to adsorb nitrogen oxides, while the cleaning liquid 41 is circulated through the other adsorption unit 3, Nitrogen oxides adsorbed on the other adsorbing portions 3 can be diffused into the cleaning liquid 41. Therefore, the adsorption ability of the nitrogen oxides in the other adsorption unit 3 can be recovered while adsorbing the nitrogen oxides by the one adsorption unit 3, and the purification of the exhaust gas G is continuously performed by alternately performing this. Can be done.

以上のごとく、本例によれば、容易かつ安価に窒素酸化物の吸着能力を維持することができる排ガス浄化システムを提供することができる。   As described above, according to this example, it is possible to provide an exhaust gas purification system that can easily and inexpensively maintain the adsorption ability of nitrogen oxides.

（実施例２）
本例は、図４に示すごとく、窒素酸化物除去手段として、洗浄液４１中の窒素酸化物（硝酸イオン）を選択的に吸着することができる選択吸着剤５３を設けた排ガス浄化システム１の例である。
即ち、図４に示すごとく、貯留槽５２と循環パイプ４３との間に、上記選択吸着剤５３を配設する。本例においては、実施例１に示した電気分解用電極５１（図２参照）は設けていないが、選択吸着剤５３と電気分解用電極５１との双方を設けてもよい。
上記選択吸着剤５３としては、アルカリ性のゼオライトを用いることができる。 (Example 2)
This example is an example of the exhaust gas purification system 1 provided with a selective adsorbent 53 capable of selectively adsorbing nitrogen oxides (nitrate ions) in the cleaning liquid 41 as nitrogen oxide removing means, as shown in FIG. It is.
That is, as shown in FIG. 4, the selective adsorbent 53 is disposed between the storage tank 52 and the circulation pipe 43. In this example, the electrolysis electrode 51 (see FIG. 2) shown in the first embodiment is not provided, but both the selective adsorbent 53 and the electrolysis electrode 51 may be provided.
As the selective adsorbent 53, alkaline zeolite can be used.

本例の場合には、洗浄液４１中に拡散された窒素酸化物（硝酸イオン）を、上述した電気分解による還元（図３のステップＳ１４、Ｓ２４）の代わりに、選択吸着剤５３による選択吸着により除去する。これにより、窒素酸化物の除去された洗浄液４１が、循環パイプ４３を通じて吸着部３の上部へ供給される。
その他は、実施例１と同様である。 In the case of this example, nitrogen oxide (nitrate ions) diffused in the cleaning liquid 41 is selectively adsorbed by the selective adsorbent 53 instead of the above-described reduction by electrolysis (steps S14 and S24 in FIG. 3). Remove. Thereby, the cleaning liquid 41 from which nitrogen oxides have been removed is supplied to the upper portion of the adsorption unit 3 through the circulation pipe 43.
Others are the same as in the first embodiment.

本例の場合には、電力を用いずに洗浄液４１中から窒素酸化物（硝酸イオン）を容易かつ安価に除去することができる。それ故、安価な排ガス浄化システム１を得ることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。 In the case of this example, nitrogen oxides (nitrate ions) can be easily and inexpensively removed from the cleaning liquid 41 without using electric power. Therefore, an inexpensive exhaust gas purification system 1 can be obtained.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

（実施例３）
本例は、図５、図６に示すごとく、窒素酸化物の吸着除去部１０を１個にした排ガス浄化システム１の例である。
この排ガス浄化システム１は、内燃機関（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等）と電気（バッテリ）とを併用するハイブリッド自動車の排ガス浄化に適用される。
図５において概念的に示すように、本例の排ガス浄化システム１は、放電酸化部２と吸着除去部１０とを有する。 Example 3
This example is an example of the exhaust gas purification system 1 having one nitrogen oxide adsorption / removal unit 10 as shown in FIGS. 5 and 6.
This exhaust gas purification system 1 is applied to exhaust gas purification of a hybrid vehicle using both an internal combustion engine (such as a gasoline engine or a diesel engine) and electricity (battery).
As conceptually shown in FIG. 5, the exhaust gas purification system 1 of this example includes a discharge oxidation unit 2 and an adsorption removal unit 10.

該吸着除去部１０は、図６に示すごとく、実施例１において示した第１吸着除去部１１あるいは第２吸着除去部１２と同様の構成及び機能を有する。なお、図７に示すごとく、実施例２において示した第１吸着除去部１１あるいは第２吸着除去部１２と同様の構成及び機能を有するものを本例の吸着除去部１０として用いることもできる。   As shown in FIG. 6, the adsorption removal unit 10 has the same configuration and function as the first adsorption removal unit 11 or the second adsorption removal unit 12 shown in the first embodiment. As shown in FIG. 7, one having the same configuration and function as the first adsorption removal unit 11 or the second adsorption removal unit 12 shown in the second embodiment can be used as the adsorption removal unit 10 of this example.

上記排ガス浄化システム１においては、図５に示すごとく、エンジンを使用して運転している間は、排ガスＧを吸着除去部１０の吸着部３に導入して、窒素酸化物を吸着する。そして、バッテリを使用して運転している間は、洗浄液４１によって吸着部３の再生処理を行う。この再生処理に当っては、基本的には、実施例１と同様の方法を用いるが、吸着部３の乾燥については、図５に示すごとく、エアポンプ１７を用いて吸着部３にエアＡを送り込むことにより乾燥する。
その他は、実施例１と同様である。 In the exhaust gas purification system 1, as shown in FIG. 5, while operating using the engine, the exhaust gas G is introduced into the adsorption unit 3 of the adsorption removal unit 10 to adsorb nitrogen oxides. And while driving | running using a battery, the reproduction | regeneration process of the adsorption | suction part 3 is performed with the washing | cleaning liquid 41. FIG. In this regeneration process, basically, the same method as in Example 1 is used. However, as shown in FIG. 5, for drying the suction unit 3, air A is supplied to the suction unit 3 using an air pump 17. Dry by feeding.
Others are the same as in the first embodiment.

本例の場合には、容易かつ安価に窒素酸化物の吸着能力を維持することができる排ガス浄化システムを、ハイブリッド自動車用として提供することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。 In the case of this example, an exhaust gas purification system that can easily and inexpensively maintain the adsorption ability of nitrogen oxides can be provided for a hybrid vehicle.
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.

実施例１における、排ガス浄化システムの説明図。1 is an explanatory diagram of an exhaust gas purification system in Embodiment 1. FIG. 実施例１における、吸着除去部の斜視図。The perspective view of the adsorption removal part in Example 1. FIG. 実施例１における、排ガス浄化システムによる排ガス浄化プロセスの説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of an exhaust gas purification process by the exhaust gas purification system in the first embodiment. 実施例２における、吸着除去部の斜視図。The perspective view of the adsorption removal part in Example 2. FIG. 実施例３における、排ガス浄化システムの概念説明図。The conceptual explanatory drawing of the exhaust gas purification system in Example 3. FIG. 実施例３における、吸着除去部の斜視図。FIG. 9 is a perspective view of an adsorption removal unit in Embodiment 3. 実施例３における、他の吸着除去部の斜視図。The perspective view of the other adsorption removal part in Example 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ 排ガス浄化システム
１０ 吸着除去部
１１ 第１吸着除去部
１２ 第２吸着除去部
１３ 切替バルブ
２ 放電酸化部
３ 吸着部
４１ 洗浄液
５１ 電気分解用電極
５２ 貯留槽
５３ 選択吸着剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust gas purification system 10 Adsorption removal part 11 1st adsorption removal part 12 2nd adsorption removal part 13 Switching valve 2 Discharge oxidation part 3 Adsorption part 41 Cleaning fluid 51 Electrode for electrolysis 52 Storage tank 53 Selective adsorbent

Claims (5)

内燃機関の排ガス中の窒素酸化物を除去して上記排ガスを浄化するための排ガス浄化システムにおいて、
該排ガス浄化システムは、上記排ガス中の一酸化窒素を酸化させる酸化手段と、
該酸化手段によって酸化された窒素酸化物を吸着する吸着部と、
該吸着部に洗浄液を流通させて、上記吸着部に吸着した窒素酸化物を上記洗浄液中に拡散させると共に上記吸着部の外部に移動させる洗浄液流通手段と、
上記吸着部を通過した上記洗浄液中の窒素酸化物を、上記吸着部の外部において除去する窒素酸化物除去手段とを有することを特徴とする排ガス浄化システム。 In the exhaust gas purification system for purifying the exhaust gas by removing nitrogen oxides in the exhaust gas of the internal combustion engine,
The exhaust gas purification system includes an oxidizing means for oxidizing nitric oxide in the exhaust gas,
An adsorbing part for adsorbing nitrogen oxides oxidized by the oxidizing means;
Cleaning liquid circulation means for circulating cleaning liquid through the adsorption section, diffusing nitrogen oxide adsorbed on the adsorption section into the cleaning liquid, and moving the adsorption liquid to the outside of the adsorption section;
An exhaust gas purification system comprising nitrogen oxide removing means for removing nitrogen oxides in the cleaning liquid that has passed through the adsorption unit outside the adsorption unit. 請求項１において、上記洗浄液は、アルカリ性水溶液であることを特徴とする排ガス浄化システム。   2. The exhaust gas purification system according to claim 1, wherein the cleaning liquid is an alkaline aqueous solution. 請求項１又は２において、上記窒素酸化物除去手段は、上記吸着部を通過した上記洗浄液に直流電圧を印加して、上記洗浄液中の窒素酸化物を電気分解により還元する電圧印加手段を有することを特徴とする排ガス浄化システム。   3. The nitrogen oxide removing means according to claim 1 or 2, wherein the nitrogen oxide removing means includes voltage applying means for applying a direct current voltage to the cleaning liquid that has passed through the adsorbing portion and reducing the nitrogen oxide in the cleaning liquid by electrolysis. An exhaust gas purification system characterized by 請求項１〜３のいずれか一項において、上記窒素酸化物除去手段は、上記洗浄液中の窒素酸化物を選択的に吸着することができる選択吸着剤を有することを特徴とする排ガス浄化システム。   The exhaust gas purification system according to any one of claims 1 to 3, wherein the nitrogen oxide removing unit includes a selective adsorbent capable of selectively adsorbing the nitrogen oxide in the cleaning liquid. 請求項１〜４のいずれか一項において、上記排ガス浄化システムは、上記吸着部を複数設けてなり、該複数の吸着部のうちの一部の吸着部に上記排ガスを流通させて窒素酸化物を吸着させながら、他の吸着部に上記洗浄液を流通させて、上記他の吸着部に吸着している窒素酸化物を上記洗浄液中に拡散させることができるよう構成してあることを特徴とする排ガス浄化システム。   5. The exhaust gas purification system according to claim 1, wherein the exhaust gas purification system includes a plurality of the adsorption portions, and the exhaust gas is circulated through a part of the plurality of adsorption portions so as to circulate the nitrogen oxides. The cleaning liquid is circulated to another adsorption part while adsorbing the nitrogen, and the nitrogen oxide adsorbed on the other adsorption part can be diffused into the cleaning liquid. Exhaust gas purification system.
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