JPH02115024A - 脱亜酸化窒素装置 - Google Patents
脱亜酸化窒素装置Info
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- JPH02115024A JPH02115024A JP63267184A JP26718488A JPH02115024A JP H02115024 A JPH02115024 A JP H02115024A JP 63267184 A JP63267184 A JP 63267184A JP 26718488 A JP26718488 A JP 26718488A JP H02115024 A JPH02115024 A JP H02115024A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は発電プラント用ボイラ、ディーゼルエンジン、
ガスタービンなど各種燃焼炉あるいは各種燃焼機関等の
排ガス公害対策のための脱亜酸化窒素装置に関する。
ガスタービンなど各種燃焼炉あるいは各種燃焼機関等の
排ガス公害対策のための脱亜酸化窒素装置に関する。
〔従来の技術］
大気中の亜酸化窒素Ｎ、Ｏは年々増加して却り、これに
より成層圏のオゾン層破壊が進んでいると云われている
。もしもそうであれば、オゾン層のもつ地球夜間放射冷
却の抑制及び地球に到達する紫外線の抑制などの作用が
弱まり、地球上の生物は危機にさらされることになる。
より成層圏のオゾン層破壊が進んでいると云われている
。もしもそうであれば、オゾン層のもつ地球夜間放射冷
却の抑制及び地球に到達する紫外線の抑制などの作用が
弱まり、地球上の生物は危機にさらされることになる。
しかしながら１人類はＮ、Ｏを消去する手段をまだ、持
ち合わせていないし、これを消去する植物なども無い、
したがって、発電プラント用ボイラ、ディーゼルエンジ
ン及びガスタービンなど各種燃焼炉あるいは燃焼機関な
どより排出される微量のＮ、Ｏを消去する方法を見出す
ことは人類の命題である。
ち合わせていないし、これを消去する植物なども無い、
したがって、発電プラント用ボイラ、ディーゼルエンジ
ン及びガスタービンなど各種燃焼炉あるいは燃焼機関な
どより排出される微量のＮ、Ｏを消去する方法を見出す
ことは人類の命題である。
本発明は上記課題を解決するため次の手段を講する。
（１）グロー放電プラズマを利用した排ガスの脱亜酸化
窒素装置において、表面に鋸歯状の凹凸がついた平板形
の凹凸付電極と、同凹凸付電極の両面にそれぞれ対向し
かつ所定距離へだてて設けられる平板形の平板電極と、
上記凹凸付電極および上記平板電極の間に挿入されかつ
同平板電極に接して設けられた誘電体製の平板と、上記
電極間に電源をつなぐとともに被処理流体を上記電極間
に流すようにする。
窒素装置において、表面に鋸歯状の凹凸がついた平板形
の凹凸付電極と、同凹凸付電極の両面にそれぞれ対向し
かつ所定距離へだてて設けられる平板形の平板電極と、
上記凹凸付電極および上記平板電極の間に挿入されかつ
同平板電極に接して設けられた誘電体製の平板と、上記
電極間に電源をつなぐとともに被処理流体を上記電極間
に流すようにする。
（２） グロー放電プラズマを利用した排ガスの脱亜
酸化窒素装置において、平板形の誘電体製の板で挟さま
れた平板電極と、表面に鋸歯状の凹凸がついた平板形の
凹凸電極とを交互に複数個設け、上記平板電極および凹
凸電極間に電圧を印加するとともに被処理流体を同平板
ｉｔｉと凹凸電極との間に流すようにする。
酸化窒素装置において、平板形の誘電体製の板で挟さま
れた平板電極と、表面に鋸歯状の凹凸がついた平板形の
凹凸電極とを交互に複数個設け、上記平板電極および凹
凸電極間に電圧を印加するとともに被処理流体を同平板
ｉｔｉと凹凸電極との間に流すようにする。
電圧の印加により平板電極と凹凸電極との間にグロー放
電プラズマが発生し、被処理流体はそのプラズマにより
活性化されて、被処理流体中の亜酸化窒素が容易に窒素
と酸素に分解される。
電プラズマが発生し、被処理流体はそのプラズマにより
活性化されて、被処理流体中の亜酸化窒素が容易に窒素
と酸素に分解される。
なお、このとき平板電極の表面に設けられた誘電体製の
板は、グロー放電がアーク放電に移行する作用を防止す
る。このようにして容易に排ガス中の亜酸化窒素分が除
去される。
板は、グロー放電がアーク放電に移行する作用を防止す
る。このようにして容易に排ガス中の亜酸化窒素分が除
去される。
本発明の一実施例を以下に説明するが、理解を容易にす
るため、初めに請求項（２）の発明の実施例について説
明し、その後、請求項（１）の発明の実施例について説
明する。
るため、初めに請求項（２）の発明の実施例について説
明し、その後、請求項（１）の発明の実施例について説
明する。
ａ） 第１図は請求項（２）の発明の実施例の全体の系
統図、第２図は同実施例に用いられるプラズマ反応容器
の斜視図、第３図は同実施例の横断面図、第４図は同実
施例におけるＮ、Ｏの除去率の説明図である。
統図、第２図は同実施例に用いられるプラズマ反応容器
の斜視図、第３図は同実施例の横断面図、第４図は同実
施例におけるＮ、Ｏの除去率の説明図である。
第１図にて、燃焼炉１は排気ガス公害対策を講するため
の対象製品である。排気管２により上記燃焼炉１の排ガ
スを集塵器３に搬送する。この集塵器３は、例えばサイ
クロン・コレクターあるいは静電気方式集塵器で、排ガ
スに含まれている粒子類を補集する。その後、集塵器の
排気管４により、上記集塵器３の排ガスを除湿器５に搬
送する。
の対象製品である。排気管２により上記燃焼炉１の排ガ
スを集塵器３に搬送する。この集塵器３は、例えばサイ
クロン・コレクターあるいは静電気方式集塵器で、排ガ
スに含まれている粒子類を補集する。その後、集塵器の
排気管４により、上記集塵器３の排ガスを除湿器５に搬
送する。
この除湿器５で排ガスに含まれている水分を除去する。
さらに除湿器の排気管６により、プラズマ反応容器１１
に排ガスを搬送する。その後、排ガス出口管７を経て外
気へ放出する。また第１のガス分析計９と第２のガス分
析計１０がそれぞれ排気管６と排ガス出口管７につなが
れている。これら第１および第２のガス分析計９．１０
は、例えばガスクロマトグラフィで、Ｎ、Ｏガスの濃度
を測定する。
に排ガスを搬送する。その後、排ガス出口管７を経て外
気へ放出する。また第１のガス分析計９と第２のガス分
析計１０がそれぞれ排気管６と排ガス出口管７につなが
れている。これら第１および第２のガス分析計９．１０
は、例えばガスクロマトグラフィで、Ｎ、Ｏガスの濃度
を測定する。
さらに電源８は、後述のプラズマ反応容器１１にプラズ
マ発生用電力を供給する。プラズマ反応容器１０は、第
２図と第３図に示すようにダクト形のケーシング１２を
持つ、ケーシング１２内は前部と後部に空間１１ａ、
ｌｌｂを設けるとともに、その間に交互に水平に平板形
の誘電体製の板１０２で挟まれた平板型ＩＭ１００と鋸
歯状の凹凸がついた平板形の凹凸電極１０１ とを所定
の間隔を開けて設ける。このとき凹凸電極１０１の山の
稜線がケーシング１２のガスを流す方向、すなわち、前
後方向軸に平行となるように配置する。また平板電極ｌ
ＯＯは最上部と最下部にくるように配置するとともに、
最上部と最下部の仮１０２は除去する。さらに同平板電
極１００と凹凸電極１０１には電源８がつながれる。な
お図中１０３は絶縁体製のスペーサ兼取付台を示す。上
記平板電極ｌＯＯ及び凹凸電極１０１の材質はＳＯ３３
０４銅あるいはＡＩなどの導電体を用いる。また凹凸電
極１０１はプラズマが発生しやすいように、鋸歯状凹凸
のピッチを１ないし５＋ａｓ、深さを０．５ないし５鴫
とした。また、板１０２の誘電体は、温度１００〜６０
０°Ｃで誘電率が３ないし１０で、かつ電気抵抗率が１
×１０１０ないしｌＸｌ０”Ω・１である石英ガラスあ
るいはアルミナ磁器（Ａ／ｚ（ｈ系セラミックス）、ジ
ルコン磁器、Ｓｉｎｇなどの無機物を用いた。
マ発生用電力を供給する。プラズマ反応容器１０は、第
２図と第３図に示すようにダクト形のケーシング１２を
持つ、ケーシング１２内は前部と後部に空間１１ａ、
ｌｌｂを設けるとともに、その間に交互に水平に平板形
の誘電体製の板１０２で挟まれた平板型ＩＭ１００と鋸
歯状の凹凸がついた平板形の凹凸電極１０１ とを所定
の間隔を開けて設ける。このとき凹凸電極１０１の山の
稜線がケーシング１２のガスを流す方向、すなわち、前
後方向軸に平行となるように配置する。また平板電極ｌ
ＯＯは最上部と最下部にくるように配置するとともに、
最上部と最下部の仮１０２は除去する。さらに同平板電
極１００と凹凸電極１０１には電源８がつながれる。な
お図中１０３は絶縁体製のスペーサ兼取付台を示す。上
記平板電極ｌＯＯ及び凹凸電極１０１の材質はＳＯ３３
０４銅あるいはＡＩなどの導電体を用いる。また凹凸電
極１０１はプラズマが発生しやすいように、鋸歯状凹凸
のピッチを１ないし５＋ａｓ、深さを０．５ないし５鴫
とした。また、板１０２の誘電体は、温度１００〜６０
０°Ｃで誘電率が３ないし１０で、かつ電気抵抗率が１
×１０１０ないしｌＸｌ０”Ω・１である石英ガラスあ
るいはアルミナ磁器（Ａ／ｚ（ｈ系セラミックス）、ジ
ルコン磁器、Ｓｉｎｇなどの無機物を用いた。
以上の構成において、燃焼炉１で発生したＮｚＯを含む
排ガスを、排気管２を介して集塵器３に搬送し、該集塵
器３で排ガス中の粒子類を除去し、次に排気管４を介し
て除湿器５に搬送する。該除湿器５はプラズマの発生を
よくするように排ガス中の水分を除去し、排気管６を介
して、プラズマ反応容器１１の前部の空間１１ａへ搬送
する。
排ガスを、排気管２を介して集塵器３に搬送し、該集塵
器３で排ガス中の粒子類を除去し、次に排気管４を介し
て除湿器５に搬送する。該除湿器５はプラズマの発生を
よくするように排ガス中の水分を除去し、排気管６を介
して、プラズマ反応容器１１の前部の空間１１ａへ搬送
する。
他方、第１のガス分析計９により、プラズマ反応容器１
１に搬送される排ガスに含まれるＮＺＯの濃度を測定す
る。この実施例では、Ｎｅｏ １度は約８０〜１２０ｐ
ｐｍであった。
１に搬送される排ガスに含まれるＮＺＯの濃度を測定す
る。この実施例では、Ｎｅｏ １度は約８０〜１２０ｐ
ｐｍであった。
上記プラズマ反応容器１１の空間１１ａへ搬送された上
記排ガスは、板１０２と凹凸電極ｌｏｌの間のグロー放
電部、すなわち排ガス通路１０４を通って、プラズマ反
応容器の後部の空間１１ｂへ搬送される。
記排ガスは、板１０２と凹凸電極ｌｏｌの間のグロー放
電部、すなわち排ガス通路１０４を通って、プラズマ反
応容器の後部の空間１１ｂへ搬送される。
このとき、上記排ガス通路１０４に存在する排ガスはプ
ラズマ化される。すなわち、Ｎ、Ｏを含む排ガスに、電
源９により高い電場を印加し、誘電体製の板＋０２の厚
さを適度に設定すると、上記排ガスはグロー放電プラズ
マ化される。この実施例では誘電体として厚５ｍの石英
ガラスの仮を用い、印加電圧１０〜１７ＷＶとした場合
、グロー放電プラズマとなった。このとき誘電体はグロ
ー放電がアーク放電になるのを防止する。
ラズマ化される。すなわち、Ｎ、Ｏを含む排ガスに、電
源９により高い電場を印加し、誘電体製の板＋０２の厚
さを適度に設定すると、上記排ガスはグロー放電プラズ
マ化される。この実施例では誘電体として厚５ｍの石英
ガラスの仮を用い、印加電圧１０〜１７ＷＶとした場合
、グロー放電プラズマとなった。このとき誘電体はグロ
ー放電がアーク放電になるのを防止する。
次に排ガス出口管７の中のＮ、Ｏｆｉ度を第２のガス分
析計で測定する。この実施例では、該Ｎ、Ｏｆｉ度は３
〜ｓｐｐ■であった。すなわち、上記プラズマ反応容器
１１によって、濃度８０〜１２０ｐｐ閣であったＮ、Ｏ
ガスかは望完全に分解されてしまったことを意味する。
析計で測定する。この実施例では、該Ｎ、Ｏｆｉ度は３
〜ｓｐｐ■であった。すなわち、上記プラズマ反応容器
１１によって、濃度８０〜１２０ｐｐ閣であったＮ、Ｏ
ガスかは望完全に分解されてしまったことを意味する。
その理由としては次のように考えられる。
上記プラズマは、Ｎ、Ｏガスを含む排ガスのグロー放電
プラズマであるので、排ガス中のガス分子は電子衝突に
より、励起あるいは解離される。その結果、次の（１）
式のような化学反応が起こるものと考えられる。
プラズマであるので、排ガス中のガス分子は電子衝突に
より、励起あるいは解離される。その結果、次の（１）
式のような化学反応が起こるものと考えられる。
２Ｎ２０＋−電子エネルギー約１２．９４ｅＶ →２Ｎ
ｚ＋Ｏｒ−”（１）なお、ＮｏやＮＯ７が混在している
場合、次のような反応が同時に起こっているものと考え
られる。
ｚ＋Ｏｒ−”（１）なお、ＮｏやＮＯ７が混在している
場合、次のような反応が同時に起こっているものと考え
られる。
２ＮＯ＋電子エネルギ 約９．２５ｅＶ−＋Ｎｚ＋Ｏｚ
”１２）２ＮＯ２モ電子エネルギ 約９．７８ｅ
Ｖ−Ｎｚ ＋ ２０ｚ −（３）本実施例で得たＮ、
０（８０〜１２０ｐｐｍ）の除去状況を第４図に示す。
”１２）２ＮＯ２モ電子エネルギ 約９．７８ｅ
Ｖ−Ｎｚ ＋ ２０ｚ −（３）本実施例で得たＮ、
０（８０〜１２０ｐｐｍ）の除去状況を第４図に示す。
本結果より、排ガス流量１００〜２．０００１ ／ｗｉ
ｎにおいて、９０％以上のＮ、０除去効果が見られた。
ｎにおいて、９０％以上のＮ、０除去効果が見られた。
ｂ）請求項（１）の発明の実施例を以下説明する。
第５図は本実施例の全体の系統図、第６図は本実施例の
プラズマ反応容器の横断面図である。なお以下ではａ）
項と同じ部分は説明を省略し、異る部分を主体に説明す
る。プラズマ反応容器１１″内の電極の配置を、第５図
に示す。ケーシング１２’ 内の中央部に凹凸電極１０
１が設けられ、その両表面に対して対向して、かつ、所
定の間隔を開けて平板形の平板電極１００が設けられる
。さらに凹凸電極１０１ と平板電極１００の間に配置
され、平板電極１００に接して、誘電体製の平板形の板
１０２が設けられる。また平板電極１００と凹凸電極１
０１ とには電源８がつながれている。
プラズマ反応容器の横断面図である。なお以下ではａ）
項と同じ部分は説明を省略し、異る部分を主体に説明す
る。プラズマ反応容器１１″内の電極の配置を、第５図
に示す。ケーシング１２’ 内の中央部に凹凸電極１０
１が設けられ、その両表面に対して対向して、かつ、所
定の間隔を開けて平板形の平板電極１００が設けられる
。さらに凹凸電極１０１ と平板電極１００の間に配置
され、平板電極１００に接して、誘電体製の平板形の板
１０２が設けられる。また平板電極１００と凹凸電極１
０１ とには電源８がつながれている。
以上の構成において、プラズマ容器１１°のガス通路１
０４を排ガスが流れると、上記ａ）項と同様に排ガスは
プラズマ化される。したがって活性化され、上記（１１
ないしく３）式の反応が起り、排ガス中のＮ（ｈやＮｏ
が効率よく除去される。
０４を排ガスが流れると、上記ａ）項と同様に排ガスは
プラズマ化される。したがって活性化され、上記（１１
ないしく３）式の反応が起り、排ガス中のＮ（ｈやＮｏ
が効率よく除去される。
〔発明の効果］
以上に説明したように、本発明によれば、従来は除去す
る手段がなく、人類の危機を引き起こす可能性のあった
Ｎ、Ｏガスの除去ができるようになった。したがって、
ボイラ、ガスタービン、ディーゼルエンジンなど各種燃
焼炉及び各種燃焼機関の排ガス公害対策の装置として、
産業上の価値が著しく高い。
る手段がなく、人類の危機を引き起こす可能性のあった
Ｎ、Ｏガスの除去ができるようになった。したがって、
ボイラ、ガスタービン、ディーゼルエンジンなど各種燃
焼炉及び各種燃焼機関の排ガス公害対策の装置として、
産業上の価値が著しく高い。
第１図は本発明の請求項（］）の発明に係る一実施例の
全体系統図、 第２図は同実施例のプラズマ反応容器の部分切断面付斜
視図、 第３図は同実施例のプラズマ反応容器の横断面図、 第４図は同実施例の効果を示すＮＯ□除去率の説明図、 第５図は本発明の請求項（２）の発明に係る一実施例の
全体系統図、 第６図は同実施例のプラズマ反応容器の横断面図である
。 １−−一燃焼炉、 ２−排気管。 ３−集塵器、 ５−・−除湿器。 ８−電源、 ９・−第１のガス分析計１０
・・−第２のガス分析計。 １１．１１’−−プラズマ反応容器。 １２、１２’・−・ケーシング。 １００ ・平板電極、１０１ 凹凸電極。
全体系統図、 第２図は同実施例のプラズマ反応容器の部分切断面付斜
視図、 第３図は同実施例のプラズマ反応容器の横断面図、 第４図は同実施例の効果を示すＮＯ□除去率の説明図、 第５図は本発明の請求項（２）の発明に係る一実施例の
全体系統図、 第６図は同実施例のプラズマ反応容器の横断面図である
。 １−−一燃焼炉、 ２−排気管。 ３−集塵器、 ５−・−除湿器。 ８−電源、 ９・−第１のガス分析計１０
・・−第２のガス分析計。 １１．１１’−−プラズマ反応容器。 １２、１２’・−・ケーシング。 １００ ・平板電極、１０１ 凹凸電極。
Claims (2)
- （１）グロー放電プラズマを利用した排ガスの脱亜酸化
窒素装置において、表面に鋸歯状の凹凸がついた平板形
の凹凸付電極と、同凹凸付電極の両面にそれぞれ対向し
かつ所定距離へだてて設けられた平板形の平板電極と、
上記凹凸付電極および上記平板電極の間に挿入されかつ
同平板電極に接して設けられた誘電体製の平板と、上記
電極間に電源をつなぐとともに被処理流体を上記電極間
に流すことを特徴とする脱亜酸化窒素装置。 - （２）グロー放電プラズマを利用した排ガスの脱亜酸化
窒素装置において、平板形の誘電体製の板で挟さまれた
平板電極と、表面に鋸歯状の凹凸がついた平板形の凹凸
電極とを交互に複数個設け、上記平板電極および凹凸電
極間に電圧を印加するとともに被処理流体を同平板電極
と凹凸電極との間に流すことを特徴とする脱亜酸化窒素
装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267184A JPH02115024A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 脱亜酸化窒素装置 |
| EP89113902A EP0366876B1 (en) | 1988-10-05 | 1989-07-27 | Exhaust gas treating apparatus |
| AT89113902T ATE89187T1 (de) | 1988-10-05 | 1989-07-27 | Abgasbehandlungsapparat. |
| DE8989113902T DE68906508T2 (de) | 1988-10-05 | 1989-07-27 | Abgasbehandlungsapparat. |
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| JP63267184A JPH02115024A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 脱亜酸化窒素装置 |
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| JPH02115024A true JPH02115024A (ja) | 1990-04-27 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63267184A Pending JPH02115024A (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-25 | 脱亜酸化窒素装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JPH02115024A (ja) |
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