JP2692237B2 - 排ガス中のＮＯｘの脱硝方法及び排ガス処理装置 - Google Patents
排ガス中のＮＯｘの脱硝方法及び排ガス処理装置Info
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- JP2692237B2 JP2692237B2 JP1030236A JP3023689A JP2692237B2 JP 2692237 B2 JP2692237 B2 JP 2692237B2 JP 1030236 A JP1030236 A JP 1030236A JP 3023689 A JP3023689 A JP 3023689A JP 2692237 B2 JP2692237 B2 JP 2692237B2
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、排ガス中のNOxを処理して無害なガスとし
て排ガス中のNOxの脱硝方法及び排ガス処理装置に関す
るものである。
て排ガス中のNOxの脱硝方法及び排ガス処理装置に関す
るものである。
B.発明の概要 本発明の排ガス中のNOxの脱硝方法は、NOx含有排ガス
を噴霧用ガスとしてナトリウムアザイドを溶解した水溶
液を噴霧装置から噴霧し、この噴霧中に電気エネルギー
を投入してプラズマを生成させ、噴霧中に含まれる物質
を活性化し、NOxをアザイドにより還元してN2とH2Oに変
えNOx含有排ガスを無害なガスにするものである。
を噴霧用ガスとしてナトリウムアザイドを溶解した水溶
液を噴霧装置から噴霧し、この噴霧中に電気エネルギー
を投入してプラズマを生成させ、噴霧中に含まれる物質
を活性化し、NOxをアザイドにより還元してN2とH2Oに変
えNOx含有排ガスを無害なガスにするものである。
また、本発明の排ガス処理装置は、プラズマ発生用コ
イルが施されたプラズマ反応筒と、このプラズマ反応筒
内にNOx含有ガスを噴霧用ガスとしてアザイド水溶液を
噴霧する噴霧装置と、前記プラズマ反応筒内に発生する
熱を回収する熱交換装置とを備えてなるものである。
イルが施されたプラズマ反応筒と、このプラズマ反応筒
内にNOx含有ガスを噴霧用ガスとしてアザイド水溶液を
噴霧する噴霧装置と、前記プラズマ反応筒内に発生する
熱を回収する熱交換装置とを備えてなるものである。
C.従来の技術 化石燃料の燃焼により生成する排煙又は排ガス中のSO
x,NOx,CO等は大気汚染を促進する有害物質であり、NOx
の除去は、従来アンモニア還元接触法が主流となってい
る。
x,NOx,CO等は大気汚染を促進する有害物質であり、NOx
の除去は、従来アンモニア還元接触法が主流となってい
る。
また、省エネルギー装置として注目を集めている熱電
併給設備は、都市部のビル等に非常電源を兼用して設置
されている。
併給設備は、都市部のビル等に非常電源を兼用して設置
されている。
D.発明が解決しようとする課題 しかし、アンモニア還元接触法によるNOx除去装置
は、大型で高価であるばかりでなく、使用するアンモニ
アガスは照限度25ppm,爆発範囲15.5〜27％で、腐食性，
刺激臭が強く、危険で毒性の強いガスであり、多量に使
用する場合、漏れ等及び操作する人がガスハンドリング
の技術を身に付けた人が望ましい等制約が多く、とても
都市、住宅地近傍に設置することは困難である。
は、大型で高価であるばかりでなく、使用するアンモニ
アガスは照限度25ppm,爆発範囲15.5〜27％で、腐食性，
刺激臭が強く、危険で毒性の強いガスであり、多量に使
用する場合、漏れ等及び操作する人がガスハンドリング
の技術を身に付けた人が望ましい等制約が多く、とても
都市、住宅地近傍に設置することは困難である。
また、熱電併給設備はかなりのNOxが発生するが、NOx
の処理は上述のように困難であるので、熱電併給設備の
NOx処理の適当な処理方法がなかった。
の処理は上述のように困難であるので、熱電併給設備の
NOx処理の適当な処理方法がなかった。
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、アン
モニアのような危険なガスを使うことなく安全でクリー
ンな状態でNOxを処理できる排ガス中のNOxの脱硝方法
と、熱電併給装置と組合せた排ガス処理装置を提供する
ことにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、アン
モニアのような危険なガスを使うことなく安全でクリー
ンな状態でNOxを処理できる排ガス中のNOxの脱硝方法
と、熱電併給装置と組合せた排ガス処理装置を提供する
ことにある。
E.課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明における排ガス中
のNOxの脱硝方法は、NOx含有排ガスを噴霧用ガスとして
ナトリウムアザイドを溶解した水溶液を噴霧装置から噴
霧し、この噴霧中に電気エネルギーを投入しプラズマを
生成させ、噴霧中に含まれる物質を活性化し、NOxをア
ザイドにより還元してN2とH2Oに変えるものである。
のNOxの脱硝方法は、NOx含有排ガスを噴霧用ガスとして
ナトリウムアザイドを溶解した水溶液を噴霧装置から噴
霧し、この噴霧中に電気エネルギーを投入しプラズマを
生成させ、噴霧中に含まれる物質を活性化し、NOxをア
ザイドにより還元してN2とH2Oに変えるものである。
また、本発明における排ガス処理装置は、プラズマ発
生用コイルが施されたプラズマ反応筒と、このプラズマ
反応筒内にNOx含有ガスを噴霧用ガスとしてアザイド水
溶液を噴霧する噴霧装置と、前記プラズマ反応筒内に発
生する熱を回収する熱交換装置とを備えてなるものであ
る。
生用コイルが施されたプラズマ反応筒と、このプラズマ
反応筒内にNOx含有ガスを噴霧用ガスとしてアザイド水
溶液を噴霧する噴霧装置と、前記プラズマ反応筒内に発
生する熱を回収する熱交換装置とを備えてなるものであ
る。
F.作用 NOx含有排ガスを噴霧用ガスとしてナトリウムアザイ
ドを溶解した水溶を噴霧してた噴霧中に、高周波等の電
気エネルギーを投入すると、プラズマが生成する。
ドを溶解した水溶を噴霧してた噴霧中に、高周波等の電
気エネルギーを投入すると、プラズマが生成する。
プラズマは噴霧中に含まれる物質を活性化する。これ
によりNOxをアザイド還元してN2とH2Oに変えることがで
きる。
によりNOxをアザイド還元してN2とH2Oに変えることがで
きる。
排ガス処理装置は、上記反応をプラズマ発生用コイル
が施されたプラズマ反応筒内で行い、プラズマ反応筒に
熱交換器を設けて、プラズマ反応で発生する熱を回収す
る。
が施されたプラズマ反応筒内で行い、プラズマ反応筒に
熱交換器を設けて、プラズマ反応で発生する熱を回収す
る。
G.実施例 実施例１ 先ず、排ガス中のNOxの脱硝方法の原理を説明する。
本方法は、NOxをN2＋H2Oに化学的に変えるもので、主
反応式として次の３つの式を使用する。
反応式として次の３つの式を使用する。
NO＋NO2＋H2O→2HNO2…… （１） 6NaN3＋6Hcl→6N3H＋6Nacl…… （２） 2HNO2＋6N3H→10N2＋4H2O…… （３） 通常ガスを液体に吸収させるのは非常に効率が悪い。
上記（１）式は、NO,NO2を水に吸収させてHNO2にする反
応である。この段階の反応が効率よく行うことができれ
ば、上記（３）式の反応はスムーズに進行する。上記
（２）の反応は予め行って置く。
上記（１）式は、NO,NO2を水に吸収させてHNO2にする反
応である。この段階の反応が効率よく行うことができれ
ば、上記（３）式の反応はスムーズに進行する。上記
（２）の反応は予め行って置く。
上記（１）式の反応、特にその気体を液体に効率よく
吸収し、かつよく反応させる方法として、２流体噴霧装
置によりNOxを含む排ガスでナトリウムアザイドを溶解
した水溶液（（２）式）をスプレーして、ウェットガス
（Wet gas）化する。同時にこのウェットガスに対して
外部から放電し易く、かつ放電が持続する周波数の電力
を投入し、ウェットガスをプラズマ化して、上記（１）
式と（３）式の反応を促進させNOxをN2とH2Oにプラズマ
化学的に変化させることで、NOxを除去するものであ
る。
吸収し、かつよく反応させる方法として、２流体噴霧装
置によりNOxを含む排ガスでナトリウムアザイドを溶解
した水溶液（（２）式）をスプレーして、ウェットガス
（Wet gas）化する。同時にこのウェットガスに対して
外部から放電し易く、かつ放電が持続する周波数の電力
を投入し、ウェットガスをプラズマ化して、上記（１）
式と（３）式の反応を促進させNOxをN2とH2Oにプラズマ
化学的に変化させることで、NOxを除去するものであ
る。
実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、１はプラズマ反応筒、２はプラズマ
反応筒内に噴霧する噴霧装置、3,4はプラズマ反応筒外
側に巻かれたプラズマ発生用コイル、５は反応室であ
る。予め上記（２）式に基づいて作製したアザイド水溶
液をポンプ等で噴霧装置２に送り込む一方、噴霧のため
NOx含有排ガスを導入し、アザイド水溶液を均一に噴霧
した状態となるようにアザイド水溶液及びNOx含有排ガ
ス流量を調整し、プラズマ発生用コイル3,4に高周波電
力を投入し反応室５内に噴霧されたウェットガスに電気
エネルギーを与えてプラズマを生成させる。この場合、
高周波電力の周波数を13.56MHzを使用したが、商用周波
の電気エネルギーでもプラズマは生成するので、電力の
周波数を高周波に限るものではない。
反応筒内に噴霧する噴霧装置、3,4はプラズマ反応筒外
側に巻かれたプラズマ発生用コイル、５は反応室であ
る。予め上記（２）式に基づいて作製したアザイド水溶
液をポンプ等で噴霧装置２に送り込む一方、噴霧のため
NOx含有排ガスを導入し、アザイド水溶液を均一に噴霧
した状態となるようにアザイド水溶液及びNOx含有排ガ
ス流量を調整し、プラズマ発生用コイル3,4に高周波電
力を投入し反応室５内に噴霧されたウェットガスに電気
エネルギーを与えてプラズマを生成させる。この場合、
高周波電力の周波数を13.56MHzを使用したが、商用周波
の電気エネルギーでもプラズマは生成するので、電力の
周波数を高周波に限るものではない。
このようにして反応室５内で生成したプラズマは、噴
霧によりウェット化したNOx含有排ガスを励起し、瞬時
のうちに、上記（１），（３）式の反応が促進させる。
霧によりウェット化したNOx含有排ガスを励起し、瞬時
のうちに、上記（１），（３）式の反応が促進させる。
上記実施例によれば、NOxを1000ppm含有した排ガスを
用いたところ、100ppm以下にNOxを低減することができ
た。
用いたところ、100ppm以下にNOxを低減することができ
た。
実施例２ 第２図において、１はプラズマ反応筒、２は噴霧装
置、６はプラズマ発生用電源、７はプラズマ発生用コイ
ル、８はアザイド溶液タンク、９はアザイド溶液送給ポ
ンプ、10は管をコイル状に巻回した熱回収用配管、11は
プラズマ発生用電源６への入力電線、12はプラズマ発生
用電源６を冷却する冷却水管、13はNOx含有ガス取入
口、14は処理した排ガスの出口である。
置、６はプラズマ発生用電源、７はプラズマ発生用コイ
ル、８はアザイド溶液タンク、９はアザイド溶液送給ポ
ンプ、10は管をコイル状に巻回した熱回収用配管、11は
プラズマ発生用電源６への入力電線、12はプラズマ発生
用電源６を冷却する冷却水管、13はNOx含有ガス取入
口、14は処理した排ガスの出口である。
しかして、取入口13よりのエンジン等からの排ガス及
びポンプ９で送られるタンク８内のアザイド溶液は噴霧
装置２によりプラズマ反応筒内にウェットガスとして噴
霧される。プラズマ発生用コイル７には電源６より高周
波電力が供給されているので、プラズマ反応筒１内にプ
ラズマが生成され、瞬時のうちに上記（１），（３）式
の反応が促進されてNOxは分解される。
びポンプ９で送られるタンク８内のアザイド溶液は噴霧
装置２によりプラズマ反応筒内にウェットガスとして噴
霧される。プラズマ発生用コイル７には電源６より高周
波電力が供給されているので、プラズマ反応筒１内にプ
ラズマが生成され、瞬時のうちに上記（１），（３）式
の反応が促進されてNOxは分解される。
プラズマ反応筒１内に発生する熱は熱回収用配管10内
に流れる水を熱湯又は蒸気として外部に取り出し利用す
る。またプラズマ発生コイル内に冷却用水を流すことに
よりプラズマ発生コイルの熱を取り出すことができる。
処理された排ガスはプラズマ反応筒１の出口14より排出
される。実施例はプラズマ発生用コイルを反応筒１の外
部に巻回しているが、内部に設けてもよい。
に流れる水を熱湯又は蒸気として外部に取り出し利用す
る。またプラズマ発生コイル内に冷却用水を流すことに
よりプラズマ発生コイルの熱を取り出すことができる。
処理された排ガスはプラズマ反応筒１の出口14より排出
される。実施例はプラズマ発生用コイルを反応筒１の外
部に巻回しているが、内部に設けてもよい。
実施例３ 第３図において、プラズマ反応筒１の胴部15は二重に
構成され、その間を熱回収用通路16とする熱交換器が構
成されており、その他の構成は第２図のものと同様にな
っており、同一部分には同一符号を付してある。
構成され、その間を熱回収用通路16とする熱交換器が構
成されており、その他の構成は第２図のものと同様にな
っており、同一部分には同一符号を付してある。
しかして、この実施例によれば、実施例２の配管10を
熱交換器としたものに比し、プラズマ反応筒を小さく構
成することができる。
熱交換器としたものに比し、プラズマ反応筒を小さく構
成することができる。
H.発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記
載する効果を奏する。
載する効果を奏する。
アンモニアのような危険なガスを使うことなく安全で
クリーンな状態でNOxを処理できる。
クリーンな状態でNOxを処理できる。
処理により副生成物を伴うことなく、N2とH2Oに分解
するため、副生成物除去手段等が不用となり、安価にで
きる。
するため、副生成物除去手段等が不用となり、安価にで
きる。
プラズマ発生用電源と水及び小量の薬品があればよ
く、また、臭気，爆発等の恐れがないので、都市部等に
設置するに都合がよい。
く、また、臭気，爆発等の恐れがないので、都市部等に
設置するに都合がよい。
アザイド水溶液でウェット化したNOx含有ガスをプラ
ズマにより活性化して化学反応を促進させているので、
効率が良い。
ズマにより活性化して化学反応を促進させているので、
効率が良い。
排ガス処理装置は、エンジン等のNOxを処理し、無害
なガスとして空中に放出できる。
なガスとして空中に放出できる。
排ガス処理装置に要した熱（残存熱）を熱交換にて回
収できるので、効率が上昇する。
収できるので、効率が上昇する。
熱交換器はプラズマ発生と一体に構成されているの
で、設置に大きなスペースを要しない。
で、設置に大きなスペースを要しない。
装置全体が安価にできる。
第１図は、本発明の方法の動作説明図、第２図は本発明
装置の一例を示す概略構成図、第３図は他の例を示す概
略構成図である。 １……プラズマ反応筒、２……噴霧装置、3,4,7……プ
ラズマ発生用コイル、５……反応室、９……ポンプ、10
……熱回収用配管、16……熱回収用通路。
装置の一例を示す概略構成図、第３図は他の例を示す概
略構成図である。 １……プラズマ反応筒、２……噴霧装置、3,4,7……プ
ラズマ発生用コイル、５……反応室、９……ポンプ、10
……熱回収用配管、16……熱回収用通路。
Claims (2)
- 【請求項１】NOx含有排ガスを噴霧用ガスとしてナトリ
ウムアザイドを溶解した水溶液を噴霧装置から噴霧し、
この噴霧中に電気エネルギーを投入してプラズマを生成
させ、噴霧中に含まれる物質を活性化し、NOxをアザイ
ドにより還元してN2とH2Oに変えることを特徴とする排
ガス中のNOxの脱硝方法。 - 【請求項２】プラズマ発生用コイルが施されたプラズマ
反応筒と、このプラズマ反応筒内にNOx含有ガスを噴霧
用ガスとしてアザイド水溶液を噴霧する噴霧装置と、前
記プラズマ反応筒内に発生する熱を回収する熱交換装置
とを備えてなることを特徴とする排ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030236A JP2692237B2 (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 排ガス中のＮＯｘの脱硝方法及び排ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1030236A JP2692237B2 (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 排ガス中のＮＯｘの脱硝方法及び排ガス処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02211218A JPH02211218A (ja) | 1990-08-22 |
| JP2692237B2 true JP2692237B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=12298082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1030236A Expired - Lifetime JP2692237B2 (ja) | 1989-02-09 | 1989-02-09 | 排ガス中のＮＯｘの脱硝方法及び排ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692237B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018225979A1 (ko) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 한국화학연구원 | 아산화질소 함유 기체화합물의 고주파 유도 가열 열분해 공정 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100213812B1 (ko) * | 1997-03-08 | 1999-08-02 | 박운서 | 응축기가 설치된 저온플라즈마 반응기를 이용한 탈황탈질 방법 |
| US6146599A (en) * | 1999-02-24 | 2000-11-14 | Seagate Technology Llc | Dielectric barrier discharge system and method for decomposing hazardous compounds in fluids |
| US6451252B1 (en) | 2000-01-20 | 2002-09-17 | Regents Of The University Of Minnesota | Odor removal system and method having ozone and non-thermal plasma treatment |
| US6911225B2 (en) | 2001-05-07 | 2005-06-28 | Regents Of The University Of Minnesota | Method and apparatus for non-thermal pasteurization of living-mammal-instillable liquids |
| US7011790B2 (en) | 2001-05-07 | 2006-03-14 | Regents Of The University Of Minnesota | Non-thermal disinfection of biological fluids using non-thermal plasma |
| US6562386B2 (en) | 2001-05-07 | 2003-05-13 | Regents Of The University Of Minnesota | Method and apparatus for non-thermal pasteurization |
| US7931811B2 (en) | 2006-10-27 | 2011-04-26 | Regents Of The University Of Minnesota | Dielectric barrier reactor having concentrated electric field |
| CN106731545B (zh) * | 2017-01-13 | 2019-06-25 | 重庆大学 | 一种基于低温等离子体技术的厨房油烟净化装置及系统 |
-
1989
- 1989-02-09 JP JP1030236A patent/JP2692237B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018225979A1 (ko) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 한국화학연구원 | 아산화질소 함유 기체화합물의 고주파 유도 가열 열분해 공정 |
| KR20180135138A (ko) * | 2017-06-09 | 2018-12-20 | 한국화학연구원 | 아산화질소 함유 기체화합물의 고주파 유도 가열 열분해 공정 |
| KR101937414B1 (ko) * | 2017-06-09 | 2019-04-10 | 한국화학연구원 | 아산화질소 함유 기체화합물의 고주파 유도 가열 열분해 공정 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02211218A (ja) | 1990-08-22 |
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