JP2006110451A - Chemical washing method and chemical washing apparatus for diesel exhaust gas cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄方法および化学洗浄装置に関する。すなわち、例えば車載されるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置について、粒子状物質が付着したユニット、特に粒子状物質が捕集,付着されたフィルターを、洗浄,再生する化学洗浄方法、および化学洗浄装置に関するものである。 The present invention relates to a chemical cleaning method and a chemical cleaning apparatus for a diesel exhaust gas purification apparatus. That is, for example, an exhaust gas purifying device for a diesel engine mounted on a vehicle relates to a chemical cleaning method and a chemical cleaning device for cleaning and regenerating a unit to which particulate matter is attached, particularly a filter to which particulate matter is collected and attached. Is.
《技術的背景について》
ディーゼルエンジンの排気ガス中には、粒子状物質PM(Particulate Materials)その他の有害物質が含有されており、そのまま外気に排出すると有害である。そこで、ディーゼルエンジンからの排気管には、排気ガス浄化装置が介装されており、この排気ガス浄化装置は、粒子状物質PMを捕集する浄化装置や、その他の有害物質の浄化装置を備えている。
粒子状物質PMを捕集する浄化装置は、DPF(Diesel Particulate Filter)と称され、各種タイプのものが開発,使用されている。例えば、ワイヤーメッシュ構造のフィルタータイプ、燒結金属製のフィルタータイプ、電気ヒーターを組み合わせたフィルタータイプ、多孔質セラミック製のフィルタータイプ,等々が開発,使用されている。
そして、これらの各タイプのDPPつまり粒子状物質PMの浄化装置は、いずれも自動的,連続的又は間欠的な再生方式よりなる。すわわち、フィルターに捕集,付着,蓄積された粒子状物質PMを、各タイプの動作原理に基づき何らかの方法で燃焼させ、もって装置自体で自動的に、連続的又は間欠的にフィルターを再生して、使用継続されるようになっている。
<Technical background>
The exhaust gas of a diesel engine contains particulate matter PM (Particulate Materials) and other harmful substances, and is harmful if discharged directly into the outside air. Therefore, an exhaust gas purification device is interposed in the exhaust pipe from the diesel engine, and this exhaust gas purification device includes a purification device that collects particulate matter PM and a purification device for other harmful substances. ing.
A purification device that collects the particulate matter PM is called a DPF (Diesel Particulate Filter), and various types have been developed and used. For example, a wire mesh filter type, a sintered metal filter type, a filter type combined with an electric heater, a porous ceramic filter type, and the like have been developed and used.
Each of these types of DPP, that is, the particulate matter PM purifying device, has an automatic, continuous or intermittent regeneration system. In other words, particulate matter PM collected, adhered, and accumulated in the filter is burned by some method based on each type of operation principle, and the filter itself is automatically or continuously regenerated by the device itself. And the use continues.
《先行技術文献情報》
このような粒子状物質PMの浄化装置としては、例えば、次の特許文献1,2,3に示したものが挙げられる。
Examples of such a particulate matter PM purification device include those shown in the following
さて、このような粒子状物質PMの浄化装置については、その自動的,連続的又は間欠的再生方式に限界が指摘されており、実際上は、定期的又は適宜必要に応じフィルターを取り外して洗浄し、もってその機能,特性を再生させる整備作業が実施されている。
すなわち、その再生方式には限界が存し、長期使用すると、捕集,蓄積された粒子状物質PMで、フィルターが閉塞されたり閉塞に近い状態となり易く、フィルターの粒子状物質浄化性能が低下したり、排気管の圧力損失が大きくなって、エンジントラブルが懸念される事態となる。
そこで実際上は、例えば6カ月毎に定期的に、あるいはより短期間で適宜、車載された粒子状物質PMの浄化装置のフィルターを取り外して、フィルターに捕集,付着,蓄積された粒子状物質PMを、除去する整備作業が実施されている。
Now, with regard to such a particulate matter PM purification device, there are limitations to its automatic, continuous or intermittent regeneration system. In practice, the filter is periodically or appropriately removed as necessary for cleaning. Therefore, maintenance work is being carried out to regenerate its functions and characteristics.
In other words, there is a limit to the regeneration method, and when it is used for a long time, the particulate matter PM collected and accumulated tends to be clogged or close to clogging, and the particulate matter purification performance of the filter is lowered. Or the pressure loss of the exhaust pipe becomes large, and there is a concern about engine trouble.
Therefore, in practice, for example, the particulate matter collected, adhered, and accumulated on the filter by removing the filter of the particulate matter PM purification device mounted on the vehicle periodically, for example, every 6 months or in a shorter period of time. Maintenance work is being carried out to remove PM.
《従来技術について》
そして、このように取り外された浄化装置のフィルターの整備作業は従来、次のように行われていた。(なお、ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置関係の技術は、まだ日が浅く、その整備作業関係の従来技術も、まだ多くはない。)
まず、スチーム洗浄機を用いる方式により、整備作業が行われていた。例えば、取り外されたワイヤーメッシュ構造のフィルターを、アッセンブル状態から単位素子にまで分解してから、スチームを吹き付けることにより、フィルターに捕集,付着,蓄積された粒子状物質PMを除去し、フィルターを洗浄,再生していた。
又、電気炉を用いる方式によっても、整備作業が行われていた。すなわち、取り外されたフィルターを電気炉中に置き、もってフィルターに捕集,付着,蓄積された粒子状物質PMを、燃焼,焼却,除去することにより、フィルターを洗浄,再生することも行われていた。
更に、超音波洗浄機を用いる方式による整備作業も、試みられていた。すなわち、取り外されたフィルターを界面活性剤溶液等に浸漬し、もって超音波の振動作用により、フィルターに捕集,付着,蓄積された粒子状物質PMを洗い出して除去し、もってフィルターを洗浄,再生することも試みられていた。
《About conventional technology》
And the maintenance work of the filter of the purification apparatus removed in this way has been conventionally performed as follows. (Note that the technology related to exhaust gas purification devices for diesel engines is still short, and there are not many conventional technologies related to maintenance work yet.)
First, maintenance work was performed by a method using a steam washer. For example, the removed wire mesh structure filter is disassembled from the assembled state into unit elements, and then sprayed with steam to remove particulate matter PM collected, adhered, and accumulated on the filter. It was washed and regenerated.
Also, maintenance work has been performed by a method using an electric furnace. That is, the removed filter is placed in an electric furnace, and the particulate matter PM collected, adhered, and accumulated in the filter is burned, incinerated, and removed to clean and regenerate the filter. It was.
Furthermore, maintenance work by a method using an ultrasonic cleaner has been attempted. In other words, the removed filter is immersed in a surfactant solution, etc., and the particulate matter PM collected, adhered, and accumulated on the filter is washed out and removed by the action of ultrasonic waves, and the filter is washed and regenerated. It was also attempted to do.
ところで、このような従来例にあっては、次の問題が指摘されていた。
《第1の問題点について》
第1に、フィルターの洗浄が不確実,不十分であり、効果的で確実な洗浄,再生が切望されていた。
すなわち、この種従来技術の粒子状物質PMの浄化装置のフィルター整備作業、つまりスチーム洗浄機,電気炉,超音波洗浄機等を用いる整備作業では、フィルターに捕集,付着,蓄積された粒子状物質PMの除去が、不確実,不十分で効率が悪い、という問題が指摘されていた。
特に、フィルターの閉塞度の激しい場合は、特に油分の強い粒子状物質PMが付着しており、洗浄力不足が顕著化していた。
By the way, in such a conventional example, the following problems have been pointed out.
<About the first problem>
First, the filter was unclearly and insufficiently cleaned, and effective and reliable cleaning and regeneration were desired.
That is, in this type of conventional particulate matter PM purification device filter maintenance work, that is, maintenance work using a steam cleaning machine, an electric furnace, an ultrasonic cleaning machine, etc., the particulate matter collected, adhered and accumulated on the filter It has been pointed out that the removal of the substance PM is uncertain, insufficient and inefficient.
In particular, when the degree of blockage of the filter is severe, particulate matter PM having a particularly strong oil content is adhered, and the lack of detergency has become prominent.
《第2の問題点について》
第2に、特にスチーム洗浄機を用いた方式については、作業環境面に問題が指摘されていた。
すなわち、スチーム洗浄機を用いて整備作業を行うと、フィルターに捕集,付着,蓄積されていた粒子状物質PM中の多環芳香族化合物PAHが、吹き付けられたスチームにて飛散される。そして、この多環芳香族化合物PAHは、健康への悪影響が最近問題視されており、作業者が、このような物質が飛散する環境下で整備作業に従事することは、問題が多かった。
About the second problem
Secondly, a problem has been pointed out in terms of working environment, particularly with a system using a steam washer.
That is, when maintenance work is performed using a steam washer, the polycyclic aromatic compound PAH in the particulate matter PM collected, adhered, and accumulated in the filter is scattered in the sprayed steam. This polycyclic aromatic compound PAH has recently been regarded as a problem of adverse health effects, and it has been problematic for workers to perform maintenance work in an environment where such substances are scattered.
《第3の問題点について》
第3に、電気炉を用いた方式については、フィルターの金属浸食(浸炭)の問題が指摘されていた。
すなわち、電気炉を用いた整備作業において、フィルターは、捕集,付着,蓄積された粒子状物質PMの焼却のため、600℃〜800℃程度の高温に加熱される。そして、このような高温下において、フィルターの例えばステンレス合金鋼製等の金属材料が、粒子状物質PMの主成分である炭素粒子と反応し、もって浸炭作用で化学的に浸食(浸炭)され、損傷してしまう事態が生じていた。
そこで、ワイヤーメッシュ構造のフィルター,燒結金属製のフィルター,その他金属材料を全体的又は部分的に用いたフィルターについて、つまり多くの粒子状物質PMの浄化装置について、この電気炉を用いた方式は、適用困難,使用不能とされていた。
<< About the third problem >>
Thirdly, regarding the method using an electric furnace, the problem of metal erosion (carburization) of the filter has been pointed out.
That is, in maintenance work using an electric furnace, the filter is heated to a high temperature of about 600 ° C. to 800 ° C. in order to incinerate the collected particulate matter PM. And under such a high temperature, the metal material such as stainless steel alloy of the filter reacts with the carbon particles which are the main components of the particulate matter PM, and is thus chemically eroded (carburized) by carburizing action, There was a situation where it was damaged.
Therefore, for a filter using a wire mesh structure, a filter made of sintered metal, or a filter using all or part of a metal material, that is, for a purification device for many particulate matter PM, a method using this electric furnace is: It was difficult to apply and unusable.
《第4の問題点について》
第4に、超音波洗浄機を用いる方式については、フィルター内部の洗浄力に劣る、という問題が指摘されていた。
すなわち、超音波洗浄機を用いた整備作業では、フィルターの粒子状物質PMが超音波の振動作用にて洗い出されるが、超音波は、フィルター内部まで浸透しにくかった。これに対し、この種のフィルターでは、内部ほど多量の粒子状物質PMが捕集,付着,蓄積される傾向にある。そこでこの方式は、比較的容量,体積,質量等の大きなフィルターについては、適用困難,使用不能とされていた。
更に、この超音波洗浄機を用いる方式に限らず、スチーム洗浄機,その他を用いる方式についても、内部の洗浄不足が問題となっていた。そこで例えば、この種のフィルターは、アッセンブル状態で取り外された後、更に単位素子にまで分解してから、整備作業が行われていた。
About the fourth problem
Fourthly, the method using an ultrasonic cleaning machine has been pointed out as being inferior in cleaning power inside the filter.
That is, in the maintenance work using the ultrasonic cleaner, the particulate matter PM of the filter is washed out by the vibration action of the ultrasonic wave, but it is difficult for the ultrasonic wave to penetrate into the filter. On the other hand, in this type of filter, a larger amount of particulate matter PM tends to be collected, adhered, and accumulated toward the inside. Therefore, this method has been considered difficult and unusable for filters having a relatively large capacity, volume, mass and the like.
Furthermore, not only the method using this ultrasonic cleaner, but also the method using a steam cleaner and others, there is a problem of insufficient internal cleaning. Therefore, for example, this type of filter is removed in an assembled state, and further disassembled into unit elements, and then maintenance work is performed.
《第5の問題点について》
第5に、更にスチーム洗浄機,超音波洗浄機,その他の洗浄機を用いる方式については、フィルター洗浄後の排水処理に問題が指摘されていた。
すなわち、フィルターから粒子状物質PMを除去した後において、除去された粒子状物質PMを含む洗浄液の処理が、容易でなかった。つまり、整備作業後の使用済洗浄液の無害化処理が非常に面倒であり、手間や工数を要していた。
About the fifth problem
Fifth, regarding the method using a steam washer, ultrasonic washer, and other washer, a problem has been pointed out in wastewater treatment after filter washing.
That is, after removing the particulate matter PM from the filter, it is not easy to treat the cleaning liquid containing the removed particulate matter PM. In other words, the detoxification treatment of the used cleaning liquid after maintenance work is very troublesome, requiring labor and man-hours.
《本発明について》
本発明のディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄方法および化学洗浄装置は、このような実情に鑑み、上記従来例の課題を解決すべくなされたものである。
そして、粒子状物質の物理的化学的特性に鑑み、2種類の化学洗浄方式を組み合わせて採用したこと、を特徴とする。すなわち、粒子状物質が付着したフィルターその他のユニットを、まずアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に浸漬して、脱脂,洗浄してから、過酸化水素溶液に浸漬して、酸化と発泡により洗浄すること、を特徴とする。
もって本発明は、第1に、洗浄が十分,確実,かつ効果的に行われると共に、第2に、作業環境面に優れ、第3に、化学的浸食,損傷も発生せず、第4に、特に内部の洗浄力に優れ、第5に、洗浄後の洗浄液の処理も容易な、ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の化学洗浄方法および化学洗浄装置を提案すること、を目的とする。
<< About the present invention >>
The chemical cleaning method and chemical cleaning apparatus for a diesel exhaust gas purification apparatus according to the present invention have been made in order to solve the above-described problems of the conventional example in view of such a situation.
And in view of the physical and chemical characteristics of the particulate matter, a combination of two types of chemical cleaning methods is employed. That is, filters and other units with particulate matter attached are first immersed in an alkaline sodium silicate solution, degreased and washed, then immersed in a hydrogen peroxide solution, and cleaned by oxidation and foaming. It is characterized by.
Therefore, the present invention is firstly cleaned sufficiently, reliably and effectively, secondly excellent in working environment, thirdly free from chemical erosion and damage, and fourthly. In particular, an object of the present invention is to propose a chemical cleaning method and a chemical cleaning device for an exhaust gas purification device of a diesel engine, which are particularly excellent in internal cleaning power and can be easily treated with a cleaning liquid after cleaning.
《請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、次のとおりである。まず、請求項1については次のとおり。
請求項1のディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄方法は、ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置について、粒子状物質が付着したユニットを洗浄する方法に関する。
そして該ユニットを、まず、アルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に浸漬して、脱脂,洗浄した後、次に、過酸化水素溶液に浸漬して、発生する酸素の酸化作用と発泡作用にて洗浄すること、を特徴とする。
請求項2については次のとおり。請求項2の化学洗浄方法は、請求項1において、粒子状物質が捕集,付着されたフィルターを、洗浄,再生する方法に関する。
そしてまず、該フィルターをアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に浸漬して、該フィルターに付着した粒子状物質の油分を溶解,脱脂することにより、粒子状物質の粘着性を失わせて、粒子状物質を該フィルターからかなり剥離除去する。もって、該フィルターを洗浄する。
次に、該フィルターを過酸化水素溶液に浸漬して、アルカリ条件下となった過酸化水素から発生した酸素にて、該フィルターに付着した粒子状物質の炭素粒子を酸化させて、粒子状物質を該フィルターから剥離除去する。これと共に更に、発生した酸素の泡にて、該フィルターに付着した粒子状物質を表面のみならず内部から剥離除去,連続排出する。もって、該フィルターを洗浄すること、を特徴とする。
<About Claim>
The technical means of the present invention for solving such a problem is as follows. First,
The method for chemically cleaning a diesel exhaust gas purification apparatus according to
The unit is first immersed in an alkaline sodium silicate solution, degreased and washed, and then immersed in a hydrogen peroxide solution to be cleaned by the oxidizing action and foaming action of the generated oxygen. It is characterized by.
First, the filter is immersed in an alkaline sodium silicate solution to dissolve and degrease the particulate matter adhering to the filter. Exfoliate and remove significantly from the filter. Accordingly, the filter is washed.
Next, the filter is immersed in a hydrogen peroxide solution, and the carbon particles of the particulate matter adhering to the filter are oxidized with oxygen generated from hydrogen peroxide under alkaline conditions. Is removed from the filter. At the same time, particulate matter adhering to the filter is peeled and removed not only from the surface but also from the inside by the generated oxygen bubbles. Thus, the filter is washed.
請求項3については次のとおり。請求項3の化学洗浄方法は、請求項2において、過酸化水素溶液は、過酸化水素の活性を維持する安定剤を含有していること、を特徴とする。
請求項4については次のとおり。請求項4の化学洗浄方法は、請求項3において、過酸化水素溶液は、過酸化水素の濃度が6%未満であり、安定剤としてピロ燐酸ソーダが用いられていること、を特徴とする。
請求項5については次のとおり。請求項5の化学洗浄方法は、請求項2において、ケイ酸ソーダ溶液は、pH値が8.5〜11.5程度よりなること、を特徴とする。
請求項6については次のとおり。請求項6の化学洗浄方法は、請求項2において、使用後のアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液と酸性の過酸化水素溶液は、混合することにより中和される。これと共に、残留した過酸化水素は、該フィルターから除去された粒子状物質の炭素粒子の接触,触媒作用により、分解される。もって、無害化された廃液となること、を特徴とする。
請求項7については次のとおり。請求項7のディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄装置は、ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置について、粒子状物質が付着したユニットを洗浄し、第1浸漬槽と第2浸漬槽とを有している。
そして該第1浸漬槽は、アルカリ性のケイ酸ソーダ溶液で満たされており、該ユニットが最初に浸漬されて、脱脂,洗浄される。該第2浸漬槽は、過酸化水素溶液で満たされており、該第1浸漬槽から回収された該ユニットが浸漬され、発生した酸素の酸化作用と発泡作用にて洗浄されること、を特徴とする。
請求項8については次のとおり。請求項8の化学洗浄装置は、請求項7において、粒子状物質が捕集,付着されたフィルターを洗浄,再生する。
そして該第1浸漬槽では、該フィルターがアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に浸漬され、該フィルターに付着した粒子状物質の油分が溶解,脱脂されることにより、粒子状物質がかなり剥離除去され、もって、該フィルターが洗浄される。
該第2浸漬槽では、該第1浸漬槽から回収された該フィルターが、過酸化水素溶液に浸漬され、アルカリ条件下となった過酸化水素から発生した酸素にて、該フィルターに付着した粒子状物質の炭素粒子が酸化されて、粒子状物質が剥離除去される。これと共に更に、発生した酸素の泡にて、該フィルターに付着した粒子状物質が表面のみならず内部から剥離除去,連続排出される。もって、該フィルターが洗浄されること、を特徴とする。
The first immersion tank is filled with an alkaline sodium silicate solution, and the unit is first immersed, degreased and cleaned. The second immersion tank is filled with a hydrogen peroxide solution, and the unit recovered from the first immersion tank is immersed and cleaned by oxidizing and foaming the generated oxygen. And
In the first immersion tank, the filter is immersed in an alkaline sodium silicate solution, and the particulate matter adhering to the filter is dissolved and degreased, whereby the particulate matter is considerably peeled and removed. The filter is washed.
In the second dip tank, the filter collected from the first dip tank is immersed in a hydrogen peroxide solution, and particles adhered to the filter with oxygen generated from hydrogen peroxide under alkaline conditions. The carbon particles of the particulate matter are oxidized, and the particulate matter is peeled and removed. At the same time, particulate matter adhering to the filter is peeled off and continuously discharged not only from the surface but also from the inside by the generated oxygen bubbles. Thus, the filter is washed.
《作用について》
本発明に係るディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄方法および化学洗浄装置は、このようになっているので、次のようになる。
この化学洗浄方法および化学洗浄装置は、ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置について、粒子状物質が付着したユニット、例えば粒子状物質が捕集,付着,蓄積されたフィルターを、2種類の洗浄液に順次浸漬して洗浄する。
すなわち、フィルター等のユニットを、→まず、第1浸漬槽のアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液(pH値8.5〜11.5程度)に浸漬して、→付着した粒子状物質の油分を脱脂し、粘着性を失わせて、→粒子状物質を、フィルター等からかなり剥離除去して、洗浄する。
→それから、フィルター等を、第2浸漬槽の過酸化水素溶液(過酸化水素濃度が6%未満、ピロ燐酸ソーダ等の活性維持用の安定剤を含有)に浸漬して、→アルカリ条件下となった過酸化水素から発生した酸素にて、→粒子状物質の炭素粒子を酸化させると共に、→酸素の泡にて、粒子状物質を内部から剥離除去,連続排出して、洗浄する。
<About action>
Since the chemical cleaning method and the chemical cleaning apparatus of the diesel exhaust gas purifying apparatus according to the present invention are as described above, they are as follows.
This chemical cleaning method and chemical cleaning device is a diesel engine exhaust gas purification device, in which a unit to which particulate matter has adhered, for example, a filter in which particulate matter has been collected, adhered and accumulated, is sequentially immersed in two types of cleaning liquids. And wash.
That is, a unit such as a filter is first immersed in an alkaline sodium silicate solution (pH value of about 8.5 to 11.5) in the first immersion tank, and then the oil of adhering particulate matter is degreased. Let the adhesiveness be lost. → Particulate matter is peeled and removed from the filter and washed.
→ Then, immerse the filter etc. in the hydrogen peroxide solution in the second immersion tank (hydrogen peroxide concentration is less than 6% and contains a stabilizer for maintaining activity such as sodium pyrophosphate) → under alkaline conditions The carbon particles of the particulate matter are oxidized with the oxygen generated from the hydrogen peroxide, and the particulate matter is peeled and removed from the inside with a bubble of oxygen and continuously discharged.
さてそこで、本発明によると、次のようになる。第1に、粒子状物質は、炭素粒子が油分等で覆われた微粒子よりなり、フィルター等のユニットに多量に捕集,付着,蓄積される。そこで本発明では、このような粒子状物質の物理的化学的特性に鑑み、2種類の洗浄液を組み合わせて採用してなる。
すなわち、フィルター等について、まずケイ酸ソーダ溶液にて、粒子状物質の油分をアルカリ脱脂し洗浄してから、過酸化水素溶液にて、発生した酸素の酸化作用で粒子状物質の炭素粒子を酸化すると共に、酸素の泡にて粒子状物質を排出させて、洗浄する。もって、粒子状物質が十分かつ確実に除去され、フィルター等が効率的に洗浄,再生される。
Now, according to the present invention, it is as follows. First, the particulate matter is made of fine particles in which carbon particles are covered with oil or the like, and is collected, adhered, and accumulated in a large amount in a unit such as a filter. Therefore, in the present invention, in view of the physicochemical characteristics of such particulate matter, a combination of two types of cleaning liquids is employed.
That is, for filters, etc., first, the oil of the particulate matter is alkaline degreased and washed with a sodium silicate solution, and then the carbon particles of the particulate matter are oxidized with the oxidizing action of the generated oxygen in a hydrogen peroxide solution. At the same time, the particulate matter is discharged with oxygen bubbles and washed. Thus, the particulate matter is sufficiently and reliably removed, and the filter and the like are efficiently cleaned and regenerated.
第2に、本発明では、フィルター等を洗浄液に順次浸漬し、脱脂,酸化,発泡等により洗浄,再生する。そこで作業員は、フィルター等の取外し作業、浸漬槽への浸漬作業と取出し作業、再生されたフィルター等の取付け作業等に従事し、粒子状物質が飛散する環境下で作業することはなく、作業環境面に優れている。
第3に、本発明では、フィルター等を2種類の洗浄液に浸漬するが、ケイ酸ソーダ溶液は、pH値が8.5〜11.5程度とアルカリ度が低く、過酸化水素溶液は、過酸化水素の酸性が弱く濃度も6%未満である。従って、金属材料製等のフィルター等が、化学的に浸食,腐食,損傷されることはまずない。
更に、洗浄が特に高温下で行われる訳ではないので、金属材料製のフィルター等が、粒子状物質の炭素粒子と反応して、化学的に浸食,損傷されることもない。
Secondly, in the present invention, a filter or the like is sequentially immersed in a cleaning solution, and cleaned and regenerated by degreasing, oxidation, foaming, or the like. Therefore, the worker is engaged in the removal work of the filter etc., the immersion work in and out of the immersion tank, the installation work of the regenerated filter etc., and the work is not carried out in the environment where the particulate matter is scattered. Excellent environmental aspect.
Third, in the present invention, a filter or the like is immersed in two types of cleaning liquids. A sodium silicate solution has a pH value of about 8.5 to 11.5 and a low alkalinity. The acidity of hydrogen oxide is weak and the concentration is less than 6%. Therefore, a filter made of a metal material or the like is unlikely to be chemically eroded, corroded, or damaged.
Further, since the cleaning is not performed at a particularly high temperature, the filter made of a metallic material does not react with the carbon particles of the particulate matter, and is not chemically eroded or damaged.
第4に、本発明では、粒子状物質をケイ酸ソーダ溶液にて脱脂して粘着性を失わせると共に、過酸化水素溶液から発生した酸素にて酸化させつつ、酸素の泡の力にて内部から排出させる。そして、このような作用の組合せにより、フィルター等の内部に多量に捕集,付着,蓄積されていた粒子状物質が、確実に剥離除去される。
このように、内部からの洗浄力に特に優れているので、アッセンブル状態で使用されているフィルター等を、洗浄のために単位素子まで分解する必要はない。
第5に、本発明では、使用後のアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液と酸性の過酸化水素溶液は、混合により中和され、残留した過酸化水素は、粒子状物質の炭素粒子の接触,触媒作用により分解される。このように、使用後の洗浄液は、容易に無害化される。
Fourth, in the present invention, the particulate matter is degreased with a sodium silicate solution so as to lose its adhesiveness, and is oxidized with oxygen generated from a hydrogen peroxide solution while being oxidized by the force of oxygen bubbles. To drain. And, by such a combination of actions, the particulate matter that has been collected, adhered and accumulated in a large amount inside the filter or the like is surely peeled and removed.
As described above, since the cleaning power from the inside is particularly excellent, it is not necessary to disassemble the filter used in the assembled state to the unit element for cleaning.
Fifth, in the present invention, the alkaline sodium silicate solution and the acidic hydrogen peroxide solution after use are neutralized by mixing, and the remaining hydrogen peroxide is brought into contact with the carbon particles of the particulate matter and catalysis. It is decomposed by. Thus, the cleaning liquid after use is easily rendered harmless.
《本発明の特徴》
本発明に係るディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄方法および化学洗浄装置は、このように、粒子状物質の物理的化学的特性に鑑み、2種類の化学洗浄方式を組み合わせて採用したこと、を特徴とする。
すなわち、粒子状物質が付着したフィルターその他のユニットを、まずアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に浸漬して、脱脂,洗浄してから、過酸化水素溶液に浸漬して、酸化と発泡により洗浄すること、を特徴とする。
そこで本発明は、次の効果を発揮する。
<Features of the present invention>
Thus, the chemical cleaning method and the chemical cleaning apparatus of the diesel exhaust gas purifying apparatus according to the present invention are characterized by adopting a combination of two types of chemical cleaning systems in view of the physical and chemical characteristics of the particulate matter. And
That is, filters and other units with particulate matter attached are first immersed in an alkaline sodium silicate solution, degreased and washed, then immersed in a hydrogen peroxide solution, and cleaned by oxidation and foaming. It is characterized by.
Therefore, the present invention exhibits the following effects.
《第1の効果》
第1に、洗浄が十分,確実,かつ効果的に行われる。すなわち本発明では、粒子状物質の浄化装置のフィルターや、その他の排気ガス浄化装置のユニットを、ケイ酸ソーダ溶液に浸漬して脱脂,洗浄し、過酸化水素溶液に浸漬して酸化と発泡により洗浄する。
そこで、前述したこの種従来例に比し、つまりスチーム洗浄機,電気炉,超音波洗浄機,その他を用いて洗浄していた従来例に比し、捕集,付着,蓄積されていた粒子状物質を除去する整備作業が、十分,確実,効率的に実施される。特に、油分への洗浄力が、ケイ酸ソーダ溶液を洗浄液として採用したことにより、強化されている。
このように本発明によると、フィルターその他のユニットは、このような粒子状物質の除去により、その機能,特性が元通りに再生され、再び取り付けられて継続使用される。
<< First effect >>
First, the cleaning is performed sufficiently, reliably and effectively. That is, in the present invention, the filter of the particulate matter purification device or other exhaust gas purification device unit is immersed in a sodium silicate solution to be degreased and washed, and immersed in a hydrogen peroxide solution to be oxidized and foamed. Wash.
Therefore, in comparison with this type of conventional example described above, that is, in the form of particles that have been collected, adhered, and accumulated, as compared to the conventional example that was cleaned using a steam cleaning machine, an electric furnace, an ultrasonic cleaning machine, etc. Maintenance work to remove material is carried out sufficiently, reliably and efficiently. In particular, the detergency to oil is enhanced by employing a sodium silicate solution as a cleaning liquid.
As described above, according to the present invention, the filter and other units are restored to their original functions and characteristics by the removal of the particulate matter, and are reattached and continuously used.
《第2の効果》
第2に、作業環境面に優れている。すなわち本発明では、排気ガス浄化装置のフィルターやその他のユニットを、2種類の洗浄液に順次浸漬することにより洗浄する。
そこで、前述したこの種従来例、つまりスチーム洗浄機を用いて洗浄していた従来例のように、粒子状物質中の多環芳香族化合物がスチームにて飛散する環境下で、作業員が整備作業に従事するようなことはない。このように本発明では、作業環境に配慮した方式により洗浄が行われる。
<< Second effect >>
Second, it is excellent in terms of work environment. That is, in the present invention, the filter and other units of the exhaust gas purifier are cleaned by sequentially immersing them in two types of cleaning liquids.
Therefore, as in the case of this type of conventional example described above, that is, the conventional example in which the steam washer was used for cleaning, the worker maintained the environment in which the polycyclic aromatic compound in the particulate matter was scattered by the steam. There is no such thing as working. As described above, in the present invention, cleaning is performed by a method in consideration of the work environment.
《第3の効果》
第3に、化学浸食,損傷も発生しない。すなわち本発明では、排気ガス浄化装置のフィルターやその他のユニットを、2種類の洗浄液に浸漬して洗浄する。
そこで、前述したこの種従来例、つまり電気炉を用いて洗浄していた従来例のように、高温下で、金属材料製のフィルターやユニットが、粒子状物質の炭素粒子と反応して、浸炭作用で浸食(浸炭)され損傷するようなことは回避される。更に、洗浄液として用いられるケイ酸ソーダ溶液による浸食,腐食の可能性は低く、過酸化水素溶液による浸食,腐食,損傷の可能性はない。
そこで本発明は、ワイヤーメッシュ構造のフィルター、燒結金属製のフィルター、その他金属材料を全部又は一部に用いたフィルター等の粒子状物質の浄化装置や、その他の浄化装置について、つまり各種の排気ガス浄化装置の整備作業について、適用可能,使用可能である。
《Third effect》
Third, chemical erosion and damage do not occur. That is, in the present invention, the filter and other units of the exhaust gas purification device are cleaned by immersing them in two types of cleaning liquids.
Therefore, as in the above-described conventional example, that is, a conventional example in which cleaning is performed using an electric furnace, a filter or unit made of a metal material reacts with carbon particles of particulate matter at a high temperature, thereby carburizing. Erosion (carburization) and damage due to action are avoided. Furthermore, the possibility of erosion and corrosion by the sodium silicate solution used as the cleaning liquid is low, and there is no possibility of erosion, corrosion and damage by the hydrogen peroxide solution.
Accordingly, the present invention relates to a particulate matter purification device such as a wire mesh filter, a sintered metal filter, a filter using all or part of a metal material, and other purification devices, that is, various exhaust gases. Applicable and usable for maintenance work of purification equipment.
《第4の効果》
第4に、特に内部の洗浄力に優れている。すなわち本発明では、排気ガス浄化装置のフィルターその他のユニットに付着していた粒子状物質を、脱脂,酸化と共に泡の力にて、内部から剥離除去する。
そこで、フィルターやユニットの内部に多量に捕集,付着,蓄積されていた粒子状物質を、前述したこの種従来例、つまり超音波洗浄機,スチーム洗浄機,その他を用いて洗浄していた従来例に比し、より確実かつスムーズに除去可能であり、容量,体積,質量等の大きなフィルターやユニットの整備作業についても、適用可能,使用可能である。
又、このように内部からの洗浄力に優れているので、整備作業に際し、フィルター等を単位素子にまで分解する必要もない。
<< 4th effect >>
Fourth, the internal cleaning power is particularly excellent. That is, in the present invention, the particulate matter adhering to the filter and other units of the exhaust gas purifying apparatus is peeled and removed from the inside by defoaming and oxidation together with the force of bubbles.
Therefore, the particulate matter that has been collected, adhered, and accumulated in large quantities inside the filter and unit is conventionally cleaned using this type of conventional example, that is, an ultrasonic cleaner, a steam cleaner, etc. Compared to examples, it can be removed more reliably and smoothly, and can be applied and used for maintenance work of large filters and units with large capacity, volume, mass, etc.
In addition, since the cleaning power from the inside is excellent as described above, it is not necessary to disassemble the filter or the like into unit elements during maintenance work.
《第5の効果》
第5に、洗浄後の洗浄液の処理も容易である。すなわち、本発明で用いられた2種類の洗浄液、つまりケイ酸ソーダ溶液と過酸化水素は、使用後に混合,中和され、残留した過酸化水素は炭素粒子にて分解される。このように、整備作業後の洗浄液は、容易に無害化され、前述したこの種従来例のように、無害化処理が面倒で手間や工数を要し、排水処理問題が生じるようなこともない。
このように、この種従来例に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
《Fifth effect》
Fifth, it is easy to process the cleaning liquid after cleaning. That is, the two types of cleaning solutions used in the present invention, that is, sodium silicate solution and hydrogen peroxide are mixed and neutralized after use, and the remaining hydrogen peroxide is decomposed by carbon particles. As described above, the cleaning liquid after the maintenance work is easily rendered harmless, and, unlike the above-described conventional example, the harmless treatment is troublesome and requires labor and man-hours, and there is no problem with wastewater treatment. .
As described above, the effects exerted by the present invention are remarkably large, such as all the problems existing in this type of conventional example are solved.
《図面について》
以下、本発明に係るディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄方法および化学洗浄装置を、図面に示した、発明を実施するための最良の形態に基づいて、詳細に説明する。図1,図2,図3は、本発明を実施するための最良の形態の説明に供する。
そして、図1の(1)図は、化学洗浄装置の正面説明図であり、(2)図は、アッセンブルされたフィルターの斜視図、(3)図は、フィルターの単位素子の斜視図である。
図2は、ディーゼル排気ガス浄化装置の正断面説明図であり、図3は、ディーゼル排気系の系統図である。
《About drawing》
Hereinafter, a chemical cleaning method and a chemical cleaning apparatus for a diesel exhaust gas purification apparatus according to the present invention will be described in detail based on the best mode for carrying out the invention shown in the drawings. 1, 2 and 3 are used to explain the best mode for carrying out the present invention.
1 (1) is a front view of the chemical cleaning apparatus, (2) is a perspective view of the assembled filter, and (3) is a perspective view of the unit element of the filter. .
FIG. 2 is a front sectional view of the diesel exhaust gas purification device, and FIG. 3 is a system diagram of the diesel exhaust system.
《ディーゼルエンジン1の排気ガス浄化装置2について》
本発明は、図2,図3に示したディーゼルエンジン1の排気ガス浄化装置2について、粒子状物質PMが付着したフィルター3等のユニットを洗浄する、化学洗浄方法および化学洗浄装置に関する。そこでまず、前提となる排気ガス浄化装置2について、図2,図3を参照して説明する。
ディーゼルエンジン1は、内燃機関として、バスやトラック等の自動車を始め、発電,船舶,機関車,航空機,各種機械,その他に広く使用されている。そして、ディーゼルエンジン1から排出される排気ガス4中には、一酸化炭素CO,炭化水素HC,窒素酸化物NOX,粒子状物質PM等が含有されており、そのまま外気に排出されると人体や環境に有害であるので、その排気管5には、排気ガス浄化装置2が介装,接続されている。
すなわちディーゼルエンジン1は、燃料タンク6から燃料が供給されると共に、排気ガス4を排気管5に排出し、排気ガス4は、排気管5に介装,接続された排気ガス浄化装置2を経由して、外気へと排出される。
<< About the exhaust
The present invention relates to a chemical cleaning method and a chemical cleaning apparatus for cleaning a unit such as a
The
That is, the
そして排気ガス浄化装置2は、排気管5より径大な外筒ケース7を備えており、外筒ケース7内部に、浄化装置8と浄化装置9とが相互間隔を存しつつ脱着可能に、順に収納されている。
浄化装置8は、排気ガス4中の有害物質である一酸化炭素CO,炭化水素HC,窒素酸化物NOX等を、酸化触媒にて酸化,燃焼,減少させる。例えば、内蔵ユニットであるハニカムコアの各セル壁外表面に、白金Pt,バナジウムV,銅Cu,マンガンMn,その他の酸化触媒が、付着,被覆せしめられている。
洗浄装置9は、排気ガス4中の有害物質である粒子状物質PMを、内蔵ユニットであるフィルター3に捕集,付着,蓄積して、燃焼,減少させる。
The exhaust
The
The
粒子状物質PMの浄化装置9は、DPFとも称され、各種タイプのものが開発,使用されている。例えば、ワイヤーメッシュ構造のフィルター3を用いたタイプ(WMF)、燒結金属製のフィルター3を用いたタイプ、電気ヒーターを組み合わせたフィルター3を用いたタイプ、多孔質セラミック製のフィルター3を用いたタイプ、その他各種タイプのフィルター3が開発,使用されている。
図示例のフィルター3は、上述したワイヤーメッシュ構造タイプ(WMF)よりなり、極細ステンレス合金鋼製のワイヤーが、密に繊維状・網目状に編まれて集合せしめられた構造よりなる。そして、中央に通気穴10を備えた短柱状・略ドーナツ状をなし、図1の(3)図に示した1個の単位素子が、図1の(2)図,図2に示したように4個,更には6個,8個等に多段にアッセンブルされて、使用されている。又、図示例のフィルター3は、前後の穴付遮蔽プレート11で保持されつつ、外筒ケース7内に配されており、排気ガス4が矢示のように通過する。
いずれにしても、粒子状物質PMの浄化装置9つまりDPFは、捕集,付着,蓄積した粒子状物質PMを、各タイプ共にそれ自体で何らかの方法により燃焼,除去して、自動的,連続的又は間欠的に再生され、もって使用を継続される。
しかしながら、このような自己再生には限界があり、実際上は、定期的又は適宜必要に応じフィルター3を取り外して、洗浄,再生されている。すなわち長期使用により、捕集,付着,蓄積された粒子状物質PMにて、フィルター3が閉塞されてしまわない前に、フィルター3を浄化装置9から取り外して、粒子状物質PMを除去する整備作業が、実際上は実施されている。
ディーゼルエンジン1の排気ガス浄化装置2は、このようになっている。
The particulate matter
The
In any case, the particulate matter
However, there is a limit to such self-regeneration, and in practice, the
The exhaust
《本発明の概要について》
以下、本発明について、図1等を参照して説明する。本発明の化学洗浄方法および化学洗浄装置12は、上述したディーゼルエンジン1の排気ガス浄化装置2について、粒子状物質PMが付着したユニットを洗浄する方法および装置に関する。特に、粒子状物質PMの浄化装置9について、粒子状物質PMが捕集,付着,蓄積されたフィルター3を、洗浄,再生する方法および装置に関する。
すなわち、前述したように排気ガス浄化装置2は、一酸化炭素CO,炭化水素HC,窒素酸化物NOX用の酸化触媒で被覆された浄化装置8と、粒子状物質PM用の浄化装置9つまりDPFとを、備えている。
そして、本発明の化学洗浄方法および化学洗浄装置12は、それらのユニットに付着した粒子状物質PMを除去して、ユニットを洗浄すべく用いられる。特に、粒子状物質PM用の浄化装置9つまりDPFのユニットであるフィルター3について、捕集,付着,蓄積された粒子状物質PMを除去して、洗浄,再生すべく用いられる。
<< Outline of the Present Invention >>
Hereinafter, the present invention will be described with reference to FIG. The chemical cleaning method and the
That is, as described above, the exhaust
And the chemical cleaning method and the
そして、この化学洗浄方法では、フィルター3又はその他のユニットを、まず、アルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に浸漬して、脱脂,洗浄した後、次に、過酸化水素溶液に浸漬して、発生する酸素の酸化作用と発泡作用にて洗浄する。
又、この化学洗浄装置12は、第1浸漬槽13と第2浸漬槽14とを、有している。そして第1浸漬槽13は、アルカリ性のケイ酸ソーダ溶液で満たされており、フィルター3又はその他のユニットが最初に浸漬されて、脱脂,洗浄される。第2浸漬槽14は、過酸化水素溶液で満たされており、第1浸漬槽13から回収されたフィルター3又はその他のユニットが浸漬され、発生した酸素の酸化作用と発泡作用にて洗浄される。
In this chemical cleaning method, the
The
《粒子状物質PMについて》
ここで、この化学洗浄方法や化学洗浄装置12の除去対象となる、粒子状物質PMについて述べておく。
粒子状物質PM(Particulate Materials)は、ディーゼルエンジン1の排気ガス4中に含有されており、炭素粒子つまりスス状の炭素C(Dry Soot)と、未燃炭化水素HCと、潤滑油炭化水素HCと、多環芳香族化合物PAHと、サルフェート(Sulfate)と、水H2Oとを、主成分とする。
炭素粒子である黒煙つまりスス状の炭素C(Dry Soot)は、燃料である軽油の不完全燃焼で生成され、炭素Cの不完全燃焼による燃え残りであり、粒子状物質PMの主成分・中核成分をなす。
未燃炭化水素HCや潤滑油炭化水素HCは、燃料である軽油や漏れたエンジンオイルの成分であり、高沸点炭化水素HCよりなる。
多環芳香族化合物PAH(ポリアロマティック・ハイドロカーボン類)は、このような高沸点炭化水素HCが熱分解した生成物よりなる。
サルフェート(Sulfate)は、燃料である軽油中の硫黄S分に由来した硫化物であり、主に硫黄酸化物SO4 −よりなる。
<About particulate matter PM>
Here, the particulate matter PM to be removed by the chemical cleaning method and the
Particulate materials PM (Particulate Materials) are contained in the
Black smoke that is carbon particles, that is, soot-like carbon C (Dry Soot) is generated by incomplete combustion of light oil, which is fuel, and is unburned by incomplete combustion of carbon C. The main component of particulate matter PM The core component.
Unburned hydrocarbon HC and lubricating oil hydrocarbon HC are components of light oil as fuel and leaked engine oil, and are composed of high-boiling hydrocarbons HC.
The polycyclic aromatic compound PAH (polyaromatic hydrocarbons) is a product obtained by thermally decomposing such high-boiling hydrocarbons HC.
Sulfate is a sulfide derived from the sulfur S content in light oil as a fuel, and is mainly composed of sulfur oxide SO 4 − .
そして粒子状物質PMは、これら各成分の混合物よりなり、20nm〜30nmの主成分の固形炭素粒子が、残りの成分で覆われた集合体よりなる。1次粒子状態では数100nm(数μm)程度の大きさよりなるが、通常は、数100μm程度の大きさの2次粒子状態に、相互結合している。
なお、未燃炭化水素HC,潤滑油炭化水素HC,多環芳香族化合物PAHは、有機溶剤に可溶であると共に、粘着性の大きな油分であり、可溶性有機成分SOF(Soluble Organic Fraction)とも称され、粒子状物質PM中の約40%を占める。
これに対し、炭素粒子とサルフェートは、有機溶剤に溶けない成分ISF(In Soluble Fraction)とも称され、粒子状物質PM中の約60%を占める。
粒子状物質PMは、このようになっている。
The particulate matter PM is composed of a mixture of these components, and is composed of an aggregate in which solid carbon particles having a main component of 20 nm to 30 nm are covered with the remaining components. In the primary particle state, it has a size of about several hundreds of nanometers (several μm), but is usually mutually coupled to a secondary particle state having a size of about several hundreds of μm.
In addition, unburned hydrocarbon HC, lubricating oil hydrocarbon HC, and polycyclic aromatic compound PAH are soluble in organic solvents and are highly sticky oils, and are also referred to as soluble organic components SOF (Soluble Organic Fraction). And account for about 40% of the particulate matter PM.
On the other hand, carbon particles and sulfate are also referred to as a component ISF (In Soluble Fraction) that is insoluble in organic solvents, and occupy about 60% of the particulate matter PM.
The particulate matter PM is like this.
《ケイ酸ソーダ溶液への浸漬について》
さて、本発明の化学洗浄方法や化学洗浄装置12では、フィルター3又はその他のユニットが、第1浸漬槽13のアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に、浸漬される。
そして、フィルター3等に付着した粒子状物質PMの油分を、溶解,脱脂することにより、粒子状物質PMの粘着性を失わせて、粒子状物質PMをフィルター3等から剥離除去させる。もって、フィルター3等が洗浄される。
<About immersion in sodium silicate solution>
In the chemical cleaning method and the
Then, by dissolving and degreasing the oil content of the particulate matter PM attached to the
これらについて、更に詳述する。ケイ酸ソーダ溶液は、pH値で8.5〜11.5程度、望ましくは9.0〜11.0程度が最適である。つまり、ケイ酸ソーダの濃度では、2%〜10%程度が最適である。
水溶液のpH値が8.5未満の場合は、その機能発揮が望めなくなり、pH値が11.5を越えた場合は、金属材料製のフィルター3やその他のユニットを浸食する危険が生じるが、通常ではpH値が11.5を越えることは少ない。
又、このケイ酸ソーダ溶液は、35℃以上〜60℃以下程度の温度で準備される。35℃未満の場合は、反応が鈍り機能発揮が不十分となって、溶解力,脱脂力が不足し、60℃を越えた場合は、過剰反応して、金属材料製のフィルター3やその他のユニットを浸食する危険が生じる。
ケイ酸ソーダは、NaOHとSiO2の混合物を融解,固化させたものよりなり、水に可溶であり、その組成比率については、モル比でSiO2:Na2Oが、1.6:1程度から4:1程度のものが用いられる。例えば、JIS1号の2:1、JIS2号の2.5:1,JIS3号の3:1,JIS4号の4:1や、市販品の1.72:1が用いられる。
このケイ酸ソーダ溶液への浸漬により、フィルター3等に付着していた粒子状物質PMは、その油分(可溶性有機成分SOF)が溶解,脱脂され、もって粒子状物質PMの油分によるフィルター3等への粘着性が排除されて、フィルター3等が洗浄される。
These will be further described in detail. The pH of the sodium silicate solution is about 8.5 to 11.5, preferably about 9.0 to 11.0. That is, the optimal concentration of sodium silicate is about 2% to 10%.
When the pH value of the aqueous solution is less than 8.5, the function cannot be expected to be exhibited. When the pH value exceeds 11.5, there is a risk of eroding the
The sodium silicate solution is prepared at a temperature of about 35 ° C. to 60 ° C. If the temperature is lower than 35 ° C, the reaction becomes dull and the function is not sufficiently exhibited, so that the dissolving power and the degreasing power are insufficient. There is a risk of eroding the unit.
Sodium silicate is made by melting and solidifying a mixture of NaOH and SiO 2 and is soluble in water. The composition ratio of SiO 2 : Na 2 O is 1.6: 1 in terms of molar ratio. About 4: 1 is used. For example,
By soaking in the sodium silicate solution, the particulate matter PM adhering to the
なお、このような脱脂方法については、各種検討の結果、ケイ酸ソーダを選択するに至った。まず、アセトン,エタノール,メタノール等の有機溶剤は、油分の溶解力,脱脂力が乏しく、フィルター3等を洗浄できなかった。温水は、油分の溶解力,脱脂力が不十分で、フィルター3等が十分に洗浄されなかった(後述の実施例も参照)。
更に、過炭酸ソーダPC、つまり炭酸ソーダと過酸化水素の付加物は、油分の溶解力,脱脂力に優れるものの、粉末状であるためフィルター3等の内部まで入りにくく、フィルター3等の洗浄に用いることが困難であった。
これらに対しケイ酸ソーダは、pH値12以上のカセイソーダ等の強アルカリに比べアルカリ度は低く、通常はpH値11程度に保たれ易いと共に、60℃以下の温度に保たれると、金属材料製のフィルター3やその他のユニットへの化学的な浸食も少なく、しかも油分の溶解力,脱脂力が高く水にも可溶なので、選択採用するに至った。
ケイ酸ソーダ溶液への浸漬は、このようになっている。
In addition, about such a degreasing method, as a result of various examination, it came to select sodium silicate. First, organic solvents such as acetone, ethanol and methanol have poor oil solubility and degreasing power, and the
Furthermore, although sodium percarbonate PC, that is, an adduct of sodium carbonate and hydrogen peroxide, is excellent in oil dissolving power and degreasing power, it is in the form of powder, so it is difficult to enter the inside of the
In contrast, sodium silicate has a lower alkalinity than a strong alkali such as caustic soda having a pH value of 12 or more, and is usually easily maintained at a pH value of about 11 and is kept at a temperature of 60 ° C. or less. The
Soaking in the sodium silicate solution is like this.
《過酸化水素溶液への浸漬について》
次に、本発明の化学洗浄方法や化学洗浄装置12では、フィルター3その他のユニットが、第2浸漬槽14の過酸化水素溶液に浸漬される。
そして、アルカリ条件下となった過酸化水素H2O2から発生した酸素にて、フィルター3等に付着した粒子状物質PMの炭素粒子を酸化させて、粒子状物質PMをフィルター3等から剥離除去すると共に、更に、発生した酸素の泡にて、フィルター3等に付着した粒子状物質PMを、表面のみならず内部から剥離除去,連続排出させる。もって、フィルター3等が洗浄される。
<Immersion in hydrogen peroxide solution>
Next, in the chemical cleaning method and the
Then, the carbon particles of the particulate matter PM adhering to the
これらについて、更に詳述する。過酸化水素H2O2は、解離指数が11.6程度と極めて弱い酸性の液体で水にも可溶であり、酸性溶液中では100℃で数時間放置しても事実上変化しない。しかし、前述によりケイ酸ソーダ溶液から回収されたフィルター3等を浸漬して、アルカリ条件下に置くと、過酸化水素H2O2は分解し酸素系酸化剤として、水,酸素,ヒドロペルオキシアニオンHOO−等を生成する。
このようにして過酸化水素溶液は、浸漬されたフィルター3等の内部から酸素の泡を発生させて、フィルター3等に付着した粒子状物質PMの炭素粒子を酸化し、もって微細な粒子状物質PMを、フィルター3等から剥離せしめる。これと共に酸素の発泡作用で、フィルター3等の表面のみならず内部から、粒子状物質PMを連続的に排出せしめる。
過酸化水素溶液の過酸化水素H2O2の濃度については、次のとおり。まず一般的には、濃度35%のものが供給されており、そのままでも使用可能であるが、反応が激しくなり過ぎる難点がある。又、濃度6%以上のものは、医薬用外劇毒物の規制対象となる。そして濃度6%未満でも、上述した酸化作用,発泡作用が十分に得られた。
もって、過酸化水素溶液の過酸化水素H2O2濃度を6%未満とするのが、実用的見地から適切である。なお、過酸化水素溶液は、洗浄に際しての反応で徐々に加温されるので、予め加温して準備する必要はない。
ところで、ヒドロペルオキシアニオンHOO−は、前述により過酸化水素H2O2をアルカリ性にすることにより、次の化1の化学式により生成される。
These will be further described in detail. Hydrogen peroxide H 2 O 2 is a very weak acidic liquid with a dissociation index of about 11.6 and is soluble in water. In an acidic solution, it remains practically unchanged even when left at 100 ° C. for several hours. However, when the
In this way, the hydrogen peroxide solution generates oxygen bubbles from the inside of the immersed
The concentration of hydrogen peroxide H 2 O 2 in the hydrogen peroxide solution is as follows. First of all, a product having a concentration of 35% is supplied and can be used as it is, but there is a problem that the reaction becomes too intense. In addition, those with a concentration of 6% or more are subject to the regulation of non-medical deleterious poisons. Even when the concentration was less than 6%, the above-described oxidizing action and foaming action were sufficiently obtained.
Therefore, it is appropriate from a practical viewpoint that the hydrogen peroxide H 2 O 2 concentration of the hydrogen peroxide solution is less than 6%. Note that the hydrogen peroxide solution is gradually heated by the reaction during cleaning, and therefore it is not necessary to prepare it by heating in advance.
By the way, the hydroperoxy anion HOO − is generated according to the following
そして生成されたヒドロペルオキシアニオンHOO−は、過酸化水素H2O2の活性を維持し、前述した粒子状物質PMの炭素粒子の酸化反応の活性種となる。
しかしながら、このヒドロペルオキシアニオンHOO−は、次の化2の化学式の反応により自己分解し易い。
The generated hydroperoxyanion HOO − maintains the activity of hydrogen peroxide H 2 O 2 and becomes an active species for the oxidation reaction of the carbon particles of the particulate matter PM described above.
However, this hydroperoxy anion HOO − is easily self-decomposed by the reaction of the following chemical formula (2).
そこで、このような自己分解防止のため、安定剤が過酸化水素溶液に予め添加されており、この安定剤としてはピロ燐酸ソーダが有効である。
そしてピロ燐酸ソーダの添加量は、過酸化水素H2O2濃度35%以下の過酸化水素溶液に対し、500ppm〜5,000ppm程度が、その機能発揮上適切であり、1,000ppm程度が経済的見地からは最も有効である。
過酸化水素溶液への浸漬は、このように行われる。
Therefore, in order to prevent such self-decomposition, a stabilizer is added in advance to the hydrogen peroxide solution, and sodium pyrophosphate is effective as this stabilizer.
The amount of sodium pyrophosphate to be added is about 500 ppm to 5,000 ppm for the hydrogen peroxide solution having a hydrogen peroxide H 2 O 2 concentration of 35% or less, and about 1,000 ppm is economical for its function. It is the most effective from the standpoint.
The immersion in the hydrogen peroxide solution is performed in this way.
《作用等》
本発明に係るディーゼルエンジン1の排気ガス浄化装置2の化学洗浄方法および化学洗浄装置12は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
この化学洗浄方法および化学洗浄装置12は、ディーゼルエンジン1の排気ガス浄化装置2について、粒子状物質PMが付着した浄化装置8,9のフィルター3、その他のユニットを洗浄する(図2,図3を参照)。
例えば、粒子状物質PMが捕集,付着,蓄積された浄化装置9つまりDPFのフィルター3を、洗浄,再生する整備作業に供される。更には、粒子状物質PMが付着,蓄積されてしまった浄化装置9、つまり酸化触媒で被覆されたそのユニットを、洗浄,再生する整備作業にも供される。
そして、フィルター3等のユニットを、2種類の洗浄液に順次浸漬する。まず、第1浸漬槽13のアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に浸漬して、脱脂,洗浄した後、次に、第2浸漬槽14の過酸化水素溶液に浸漬して、発生する酸素の酸化作用と発泡作用にて洗浄する(図1の(1)図を参照)。
《Action etc.》
The chemical cleaning method and the
This chemical cleaning method and
For example, the
Then, the unit such as the
すなわち、この化学洗浄方法および化学洗浄装置12では、例えば車載された排気ガス浄化装置2の浄化装置9や浄化装置8から取り外された、フィルター3その他のユニットを、→最初に、第1浸漬槽13のアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液(pH値が8.5〜11.5程度)に、浸漬する。→もって、フィルター3等に付着した粒子状物質PMの油分を、溶解,脱脂し、→粒子状物質PMの粘着性を失わせて、→多量に付着していた粒子状物質PMを、フィルター3等からかなり剥離除去する。→このようにして、フィルター3等を洗浄する。
それから次に、このフィルター3等を、→第2浸漬槽14の酸性の過酸化水素溶液(過酸化水素H2O2濃度が6%未満)(その活性を維持する安定剤として、例えばピロ燐酸ソーダを含有)に、浸漬する。→もって、フィルター3中に若干含まれていたアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液により、アルカリ条件下となった過酸化水素H2O2から、酸素が発生する。
→そして、このように発生した酸素が、フィルター3に付着していた粒子状物質PMの炭素粒子を酸化させて、→粒子状物質PMを、フィルター3等から剥離除去する。→これと共に、発生した酸素の泡にて、フィルター3等に付着した粒子状物質PMを、フィルター3等の表面のみならず内部から、剥離除去,連続排出する。→このようにして、フィルター3等を洗浄する。
That is, in this chemical cleaning method and
Then, this
→ The oxygen thus generated oxidizes the carbon particles of the particulate matter PM adhering to the
さてそこで、本発明に係るディーゼルエンジン1の排気ガス浄化装置2の化学洗浄方法および化学洗浄装置12によると、次の第1,第2,第3,第4,第5のようになる。
第1に、粒子状物質PMは、炭素粒子が油分等で覆われた微粒子よりなる。そして、フィルター3等のユニットに対し、多量に詰まるように捕集,付着,蓄積される。そこで本発明では、このような粒子状物質PMの物理的化学的特性に鑑み、これに対応した新たな洗浄原理に基づき、2種類の洗浄液・化学洗浄方式を組み合わせて採用してなる。
すなわち、まず最初のステップとして、フィルター3等をケイ酸ソーダ溶液に浸漬し、粒子状物質PMの外側の油分をアルカリ脱脂して、粒子状物質PMの粘着性を排除しつつ、洗浄する。それから次のステップとして、過酸化水素溶液に浸漬し、発生した酸素の酸化作用にて、粒子状物質PMの中核たる炭素粒子を酸化すると共に、発生した酸素の泡にて、粒子状物質PMをフィルター3等から排出させ、もって洗浄する。
本発明では、このようなステップを辿ることにより、フィルター3等に捕集,付着,蓄積されていた粒子状物質PMが、十分かつ確実に除去され、フィルター3等が効率的に洗浄,再生される。例えば、フィルター3を元の浄化装置9に取付けた場合、その粒子状物質PMの捕集率は、初期特性まで回復する。
Now, according to the chemical cleaning method and the
First, the particulate matter PM is composed of fine particles in which carbon particles are covered with oil or the like. And it collects, adheres, and accumulates so that it may be clogged up in a large amount with respect to units, such as
That is, as a first step, the
In the present invention, by following such steps, the particulate matter PM collected, adhered, and accumulated in the
第2に、このように本発明では、フィルター3等のユニットを、2種類の洗浄液に順次浸漬し、もって脱脂,酸化,発泡等により洗浄,再生する。
そこで、このようなフィルター3等の整備作業を行う作業員は、浄化装置8,9からのフィルター3その他のユニットの取外し作業と、取外されたフィルター3等の第1,第2浸漬槽13,14への浸漬作業と取出し作業と、再生されたフィルター3等の浄化装置8,9への取付け作業とに、従事することになる。
このように本発明では、作業員が粒子状物質の飛散する環境下で作業に従事することはなく、作業環境面に優れている。
Secondly, in the present invention, the unit such as the
Therefore, an operator who performs such maintenance work of the
Thus, in the present invention, the worker is not engaged in work in an environment where the particulate matter is scattered, and the work environment is excellent.
第3に、このように本発明では、フィルター3等のユニットを、2種類の洗浄液に順次浸漬して洗浄,再生する。
そして、洗浄液として用いられるケイ酸ソーダ溶液は、ケイ酸ソーダの濃度が10%〜20%程度、つまりそのpH値が8.5〜11.5程度であり、アルカリ度が低い。そこで、金属材料製等のフィルター3やその他のフィルター3やユニットが、化学的に浸食,腐食,損傷される可能性は、殆どない。
又、洗浄液として用いられる過酸化水素溶液は、過酸化水素H2O2の酸性が弱いと共に、その濃度が6%未満である。そこで、金属材料製等のフィルター3やその他のフィルター3やユニットが、化学的に浸食,腐食,損傷される可能性はない。
更に、このようなフィルター3等の洗浄は、特に高温下で行われる訳ではない。そこで、金属材料製のフィルター3等が、粒子状物質PMの炭素粒子と反応して、化学的に浸食(浸炭),損傷されることもない。
Third, as described above, in the present invention, the unit such as the
The sodium silicate solution used as the cleaning liquid has a sodium silicate concentration of about 10% to 20%, that is, a pH value of about 8.5 to 11.5, and has a low alkalinity. Therefore, there is almost no possibility that the
Further, the hydrogen peroxide solution used as the cleaning liquid has a weak acidity of hydrogen peroxide H 2 O 2 and its concentration is less than 6%. Therefore, there is no possibility that the
Further, such cleaning of the
第4に、このように本発明では、フィルター3等のユニットの洗浄を、ケイ酸ソーダ溶液による脱脂,洗浄と、過酸化水素溶液による酸化作用,発泡作用による洗浄とを、組み合わせて順次実施する。つまり、フィルター3等に付着していた粒子状物質PMを、脱脂して粘着性を失わせると共に酸化させつつ、酸素の泡の力にて内部から排出させる。
粒子状物質PMは、フィルター3等の内部に多量に捕集,付着,蓄積される傾向が強いが、この内部の粒子状物質PMは、確実かつスムーズに剥離除去され、そのすべてが洗い出される。
本発明は、このようにフィルター3等の内部からの洗浄力に、特に優れている。そこで、多段のアッセンブル状態で車載等されて使用されているフィルター3等を(図1の(2)図,図2を参照)、洗浄のために、1段の単位素子にまで分解(図1の(3)図を参照)する必要もなくなる。フィルター3等は、多段のアッセンブル状態のまま洗浄される。
Fourth, as described above, in the present invention, the cleaning of the unit such as the
Particulate matter PM tends to be collected, adhered, and accumulated in a large amount inside the
Thus, the present invention is particularly excellent in the cleaning power from the inside of the
第5に、ところで本発明では、使用後のアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液と酸性の過酸化水素溶液との廃液は、事後、混合することにより中和される。これと共に、それでも残留した過酸化水素H2O2は、フィルター3等から除去された粒子状物質PMの炭素粒子の接触,触媒作用により、水や酸素に分解される。
本発明において、使用後の洗浄液は、このように容易に無害化された廃液となり、その処理は簡単である。
Fifth, in the present invention, the waste liquid of the alkaline sodium silicate solution and the acidic hydrogen peroxide solution after use is neutralized by mixing after the fact. At the same time, the remaining hydrogen peroxide H 2 O 2 is decomposed into water and oxygen by contact and catalytic action of carbon particles of the particulate matter PM removed from the
In the present invention, the cleaning liquid after use becomes waste liquid that is easily detoxified in this way, and its processing is simple.
ここで、本発明の化学洗浄方法および化学洗浄装置12の各実施例について、述べておく。
まず、実施例1について述べる。この実施例1では、粒子状物質PMの浄化装置9つまりDPFのフィルター3を洗浄テストし、もって、その洗浄効果を光沢により把握した。
・フィルター3は、WMFつまりステンレス合金鋼製のワイヤーメッシュ構造よりなる。
・その単位素子は、外径250mm,内径85mmの略ドーナツ状をなし、質量3.5kgで、体積0.7Lよりなる(図1の(3)図を参照)。そして、この単位素子を4段重ねにアッセンブルしたフィルター3(図1の(2)図を参照)を、車載で数カ月間使用し(図2,図3を参照)、圧力損失が増大したものを、浄化装置9から取り外して使用。
・洗浄前のフィルター3は、黒い粒子状物質PMが全体的に付着しており、ステンレスの金属光沢は全くなかった。
Here, each Example of the chemical cleaning method and the
First, Example 1 will be described. In Example 1, the
The
The unit element has a substantially donut shape with an outer diameter of 250 mm and an inner diameter of 85 mm, a mass of 3.5 kg, and a volume of 0.7 L (see FIG. 1 (3)). Then, the filter 3 (see FIG. 1 (2)) assembled with the unit elements in four layers is used for several months in a vehicle (see FIGS. 2 and 3), and the pressure loss is increased. Remove from the
-The
まず、このようなフィルター3を、第1浸漬槽13のケイ酸ソーダ溶液に浸漬した(図1の(1)図を参照)。
・ケイ酸ソーダ溶液は、SiO2:Na2Oが2:1のJIS1号相当のケイ酸ソーダで、固形分32%のもの1.2kgに水12kgを加えて準備し、40℃に加温した。
・そしてフィルター3を、第1浸漬槽13のこのようなケイ酸ソーダ溶液に浸漬して、数回上下を繰り返し、液を循環させながら10分間、洗浄した。それから、フィルター3を第1浸漬槽13から引き上げた後、数分間吊り下げて、液切りを行った。
First, such a
・ Sodium silicate solution is sodium silicate equivalent to
-And the
次に、このフィルター3を、第2浸漬槽14の過酸化水素溶液に浸漬した(図1の(1)図を参照)。
・過酸化水素溶液は、5,000ppmのピロ燐酸ソーダを含む濃度35%の過酸化水素H2O2を、濃度6%に希釈して12kg準備した。
・そしてフィルター3は、前述した第1浸漬槽13から引き上げた後、約25℃程度となっていたものを、第2浸漬槽14に浸漬した。フィルター3の第2浸漬槽14への浸漬後1,2分程度で、過酸化水素溶液中から、酸素の泡が発生すると共に、浸漬されたフィルター3中から、多くの粒子状物質PMが黒い液と化して排出した。
・それから、フィルター3を第2浸漬槽から引き上げた後、数分間吊り下げて、液切りを行った。なお仕上げとして、その後このフィルター3を、表面仕上剤たるシュウ酸水溶液12kgに約10分間浸漬した後、引き上げて水洗と水切りを行った。
Next, the
-Hydrogen peroxide solution prepared 12 kg by diluting 35% hydrogen peroxide H 2 O 2 containing 5,000 ppm sodium pyrophosphate to a concentration of 6%.
-And the
-Then, the
この実施例1では、このように、2種類の洗浄液に順次浸漬することにより、フィルター3を洗浄テストした。
その結果、本発明の効果が実証された。すなわちフィルター3は、付着していた粒子状物質PMが十分かつ確実に除去され、ステンレスの金属光沢を回復した。なお、この4段重ねにアッセンブルされたフィルター3を、各1個の単位素子まで分解して内部を検査したが、粒子状物質PMの黒い残留は見い出されなかった。
実施例1については、以上のとおり。
In Example 1, the
As a result, the effect of the present invention was demonstrated. That is, the particulate matter PM adhering to the
About Example 1, it is as above.
次に、実施例2について述べる。この実施例2では、粒子状物質PMの浄化装置9つまりDPFのフィルター3(WMF)を、1個の単位素子に分解して洗浄テストし、もって特に、ケイ酸ソーダ溶液の脱脂性能を把握した。
・フィルター3,ケイ酸ソーダ溶液,過酸化水素溶液等のテスト条件やテスト工程については、実施例1について前述した所に、ほぼ準じる。
・但しフィルター3は、4段重ねにアッセンブルされたものを、1個の単位素子に分解して使用した。又、ケイ酸ソーダ溶液については、SiO2:Na2Oが1.72:1の市販品を使用した。
・そしてフィルター3を、第1浸漬槽13の洗浄液たるケイ酸ソーダ溶液に浸漬し、もって洗い出された粒子状物質PMの回収量、および、第2浸漬槽14の洗浄液たる過酸化水素溶液に浸漬し、もって洗い出された粒子状物質PMの回収量を、それぞれ計測した。
・又、比較例として、第1浸漬槽13の洗浄液について、ケイ酸ソーダ溶液に代え水を入れることにより、水洗テストした。その第2浸漬槽14の洗浄液については、変更なく過酸化水素溶液とした。
・そして、それぞれについて回収された粒子状物質PMを、濾過後に乾燥させて、計量した。
Next, Example 2 will be described. In Example 2, the particulate matter
Test conditions such as
-However, the
The
-Moreover, as a comparative example, about the washing | cleaning liquid of the
-And the particulate matter PM collected for each was dried after filtration and weighed.
この第2実施例のテスト結果は、上記表1のとおりであり、ケイ酸ソーダ溶液の脱脂性能が、実証された。
すなわち、本発明の実施例では、まず、第1浸漬槽13のケイ酸ソーダ溶液の洗浄により、粒子状物質PMが53.5g回収,除去された。比較例の水洗では、39.1gに過ぎなかった。
更に、本発明の実施例では1.第2浸漬槽14の過酸化水素溶液にて42.7g回収できたのに対し、比較例では18.1gに過ぎず、トータルでは、実施例96.2gに対し比較例57.2gとなり、ケイ酸ソーダ溶液洗浄の過酸化水素溶液洗浄への相乗的効果も、実証された。
実施例2については、以上のとおり。
The test results of the second example are as shown in Table 1 above, and the degreasing performance of the sodium silicate solution was demonstrated.
That is, in the Example of this invention, 53.5g of particulate matter PM was collect | recovered and removed by the washing | cleaning of the sodium silicate solution of the
Further, in the embodiment of the present invention, 1. While 42.7 g was recovered with the hydrogen peroxide solution in the
About Example 2, it is as above.
次に、実施例3について述べる。この実施例3では、粒子状物質PMの浄化装置9つまりDPFのフィルター3(WMF)を、1個の単位素子に分解して洗浄テストし、もって、その洗浄効果を明度Lにより定量的に把握した。
・フィルター3,ケイ酸ソーダ溶液,過酸化水素溶液等のテスト条件やテスト工程については、実施例1について前述した所に、ほぼ準じる。
・但しフィルター3は、上述した実施例2と同様、1個の単位素子に分解して使用した。又、ケイ酸ソーダ溶液については、SiO2:Na2Oが1.72:1の市販品を使用し、その1kgに水10kgを加えて準備した。
・又、比較例Aとして、第1浸漬槽13の洗浄液について、ケイ酸ソーダ溶液に代えて水を入れることにより、水洗テストした。その第2浸漬槽14の洗浄液については、変更なく過酸化水素溶液とした。
・更に、比較例Bとして、洗浄液として60℃の温水のみを使用し、もって温水洗浄テストした。
・明度の測定には、反射式色差計(MINOLTAのCR-300)を使用した。そして、フィルター3の外表面(具体的には略ドーナツ状をなすフィルター3の外周面)の明度Lを、それぞれ測定した。明度Lは、その値が高いほど光の反射率が高く明るくなる。
・まず、洗浄前の使用済フィルター3は、黒い粒子状物質PMが全体的に付着しており、ステンレスの金属光沢は全くなく、その明度Lは4.7Lであった。(なおフィルター3は、使用前つまり新品状態において、その明度は30L〜40L程度である。)
Next, Example 3 will be described. In the third embodiment, the particulate matter
Test conditions such as
However, the
In addition, as Comparative Example A, the washing solution of the
-Further, as Comparative Example B, only warm water at 60 ° C was used as a cleaning solution, and a warm water cleaning test was performed.
・ A reflection color difference meter (MINOLTA CR-300) was used to measure the brightness. Then, the lightness L of the outer surface of the filter 3 (specifically, the outer peripheral surface of the
First, the used
この実施例3のテスト結果は、上記表2のとおりであり、本発明の効果が実証された。
すなわち、ケイ酸ソーダ溶液と過酸化水素溶液とを、順次併用し組み合わせて洗浄した本発明の実施例が、最もL値が高かった。水と過酸化水素溶液にて洗浄した比較例Aや、60℃温水のみにて洗浄した比較例Bは、L値は低かった。これにより、本発明の実施例によると、フィルター3の粒子状物質PMが十分かつ確実に除去され、比較例A,Bでは不足であることが、裏付けられた。
なお、本発明の実施例で洗浄されたフィルター3について、上述したように表面の明度Lではなく、内部まで切削分解して内部位置の明度Lを測定した所、その明度Lは、36.1や28.4であった。つまり、比較的洗浄されにくいとされるフィルター3内部も、かなり良好に洗浄されることが実証された。
実施例3については、以上のとおり。
The test results of Example 3 are as shown in Table 2 above, and the effect of the present invention was demonstrated.
That is, the L value was highest in the example of the present invention in which sodium silicate solution and hydrogen peroxide solution were sequentially used in combination and washed. Comparative Example A washed with water and hydrogen peroxide solution and Comparative Example B washed only with 60 ° C. warm water had low L values. Thereby, according to the Example of this invention, the particulate matter PM of the
In addition, about the
About Example 3, it is as above.
最後に、実施例4について述べる。この実施例4では、粒子状物質PMの浄化装置9つまりDPFのフィルター(WMF)を洗浄テストし、もって、洗浄後の洗浄液の廃液処理について把握した。
・フィルター3,ケイ酸ソーダ溶液,過酸化水素溶液等のテスト条件やテスト工程については、実施例1について前述した所に、準じる。
・洗浄後,使用後の第1浸漬槽13のケイ酸ソーダ溶液のpH値は、11程度であった。又、第2浸漬槽14の過酸化水素溶液のpH値は、3〜4程度であった。
Finally, Example 4 will be described. In Example 4, the
Test conditions and test steps such as
-The pH value of the sodium silicate solution in the
そして、この実施例4では、このような洗浄後の廃液であるケイ酸ソーダ溶液と過酸化水素溶液とを、混合して1〜2日放置した。すると混合液は、pH値が7〜8程度となり、中和され無害化された。液中に残留する過酸化水素H2O2の濃度は、1%以下であった。
なお、液中に浮遊する粒子状物質PM、つまりフィルター3から除去された粒子状物質PMは、事後、自然に沈降した。更に、凝集剤(凝結剤,凝固剤)であるポリ塩化アルミニウムを、20ppm〜1,000ppm添加すると、この粒子状物質PMは凝集沈澱してしまい、透明な上澄み液と分離された。
実施例4については、以上のとおり。
And in this Example 4, the sodium silicate solution and hydrogen peroxide solution which are the waste liquid after such washing | cleaning were mixed and left to stand for 1-2 days. Then, the mixed solution was neutralized and detoxified with a pH value of about 7-8. The concentration of hydrogen peroxide H 2 O 2 remaining in the liquid was 1% or less.
Note that the particulate matter PM floating in the liquid, that is, the particulate matter PM removed from the
About Example 4, it is as above.
1 ディーゼルエンジン
2 排気ガス浄化装置
3 フィルター(ユニット)
4 排気ガス
5 排気管
6 燃料タンク
7 外筒ケース
8 浄化装置
9 浄化装置
10 通気穴
11 遮蔽プレート
12 化学洗浄装置
13 第1浸漬槽
14 第2浸漬槽
PM 粒子状物質
1
DESCRIPTION OF
Claims (8)
該ユニットを、まず、アルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に浸漬して、脱脂,洗浄した後、次に、過酸化水素溶液に浸漬して、発生する酸素の酸化作用と発泡作用にて洗浄すること、を特徴とする、ディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄方法。 About a diesel engine exhaust gas purification device, a method for cleaning a unit to which particulate matter has adhered,
The unit is first immersed in an alkaline sodium silicate solution, degreased and washed, and then immersed in a hydrogen peroxide solution to be cleaned by oxidizing and foaming the generated oxygen. A method for chemically cleaning a diesel exhaust gas purification device.
まず、該フィルターをアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に浸漬して、該フィルターに付着した粒子状物質の油分を溶解,脱脂することにより、粒子状物質の粘着性を失わせて、粒子状物質を該フィルターからかなり剥離除去し、もって該フィルターを洗浄した後、
次に、該フィルターを過酸化水素溶液に浸漬して、アルカリ条件下となった過酸化水素から発生した酸素にて、該フィルターに付着した粒子状物質の炭素粒子を酸化させて、粒子状物質を該フィルターから剥離除去すると共に、更に、発生した酸素の泡にて、該フィルターに付着した粒子状物質を表面のみならず内部から剥離除去,連続排出し、もって該フィルターを洗浄すること、を特徴とする、ディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄方法。 A method for cleaning and regenerating a filter on which particulate matter has been collected and adhered in the chemical cleaning method for a diesel exhaust gas purification device according to claim 1,
First, the filter is immersed in an alkaline sodium silicate solution to dissolve and degrease the oil content of the particulate matter adhering to the filter. After quite peeling off the filter and washing the filter,
Next, the filter is immersed in a hydrogen peroxide solution, and the carbon particles of the particulate matter adhering to the filter are oxidized with oxygen generated from hydrogen peroxide under alkaline conditions. And removing the particulate matter adhering to the filter not only from the surface but also from the inside and continuously discharging it with the generated oxygen bubbles, and washing the filter. A method for chemically cleaning a diesel exhaust gas purification device.
該第1浸漬槽は、アルカリ性のケイ酸ソーダ溶液で満たされており、該ユニットが最初に浸漬されて、脱脂,洗浄され、
該第2浸漬槽は、過酸化水素溶液で満たされており、該第1浸漬槽から回収された該ユニットが浸漬され、発生した酸素の酸化作用と発泡作用にて洗浄されること、を特徴とする、ディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄装置。 About the exhaust gas purification device of a diesel engine, it is a chemical cleaning device for cleaning a unit to which particulate matter has adhered, and has a first immersion tank and a second immersion tank,
The first immersion tank is filled with an alkaline sodium silicate solution, and the unit is first immersed, degreased and cleaned,
The second immersion tank is filled with a hydrogen peroxide solution, and the unit recovered from the first immersion tank is immersed and cleaned by oxidizing and foaming the generated oxygen. Chemical cleaning equipment for diesel exhaust gas purification equipment.
該第1浸漬槽では、該フィルターがアルカリ性のケイ酸ソーダ溶液に浸漬され、該フィルターに付着した粒子状物質の油分が溶解,脱脂されることにより、粒子状物質がかなり剥離除去され、もって該フィルターが洗浄され、
該第2浸漬槽では、該第1浸漬槽から回収された該フィルターが、過酸化水素溶液に浸漬され、アルカリ条件下となった過酸化水素から発生した酸素にて、該フィルターに付着した粒子状物質の炭素粒子が酸化されて、粒子状物質が剥離除去されると共に、更に、発生した酸素の泡にて、該フィルターに付着した粒子状物質が表面のみならず内部から剥離除去,連続排出され、もって該フィルターが洗浄されること、を特徴とする、ディーゼル排気ガス浄化装置の化学洗浄装置。 A chemical cleaning device for a diesel exhaust gas purification device according to claim 7, wherein the filter on which particulate matter has been collected and adhered is cleaned and regenerated,
In the first immersion tank, the filter is immersed in an alkaline sodium silicate solution, and the oil of the particulate matter adhering to the filter is dissolved and degreased, so that the particulate matter is considerably peeled and removed. The filter is washed,
In the second dip tank, the filter collected from the first dip tank is immersed in a hydrogen peroxide solution, and particles adhered to the filter with oxygen generated from hydrogen peroxide under alkaline conditions. The carbon particles of the particulate matter are oxidized, and the particulate matter is peeled and removed. Further, the generated oxygen bubbles cause the particulate matter attached to the filter to be peeled and removed not only from the surface but also from inside. Thus, the chemical cleaning device of the diesel exhaust gas purification device, wherein the filter is cleaned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004299953A JP2006110451A (en) | 2004-10-14 | 2004-10-14 | Chemical washing method and chemical washing apparatus for diesel exhaust gas cleaning device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011056271A (en) * | 2010-10-13 | 2011-03-24 | Mitsubishi Electric Corp | Air cleaner |
JP2020025905A (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-20 | 株式会社大丸テクノ | Waste liquid treatment method and waste liquid treatment device |
-
2004
- 2004-10-14 JP JP2004299953A patent/JP2006110451A/en not_active Abandoned
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