JPH0248306B2 - Koonkiryuchuniokerubisairyushinobunrihoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、排気ガス等の高温気流中に含まれる
微細粒子を分離除去する方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 本発明者らは、先に特開昭62−19262号により、
排気ガス中に含まれる灰、煤等の微細粒子を分離
除去するための方法を提案している。その方法
は、高温気流中に中空針電極内を通じて液体を添
加し、この針電極とそれに対向する筒状電極との
間に高電圧を印加することにより、上記液体を微
粒化して、その液体粒子により上記高温気流中の
微細粒子を捕捉させたうえで、液体粒子を捕集す
るようにしたものであるが、効果的な微細粒子の
捕捉を行うためには、各種条件の設定を限られた
範囲内において適切に行う必要があつた。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は、上記既提案の方法と同様に、
帯電液体微粒子による吸着効果を利用して、高温
気流中の微細粒子の捕捉を行うが、その方法より
も一層効果的に微細粒子を捕集可能にすることに
ある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明の方法は、導
気管を通して噴流室に導入される微細粒子を含ん
だ高温気流中に、中空針電極内を通じてその先端
のノズルから液体を蒸気として噴出させ、この針
電極とそれに対向配置した環状電極との間に高電
圧を印加することにより、上記ノズルからの蒸気
に高温気流中の微細粒子を捕捉させると共に、ノ
ズルからの蒸気を高速旋回噴流として噴流室内で
拡がらせて、微細粒子を捕捉した液体粒子を噴流
室内の周辺側に移行させ、環状電極の下流側にお
いて、中心に排気管を設けた粒子捕捉管を通して
上記周辺側に移行した液体粒子を集塵機に流入さ
せることにより、集塵機において微細粒子を捕集
することを特徴とするものである。

以下に図面を参照して本発明の方法についてさ
らに詳細に説明する。

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を
示すもので、この装置により微細粒子が除去され
る高温気流は、エンジンその他の燃焼装置から排
出される200〜300℃程度の排気ガス等を主体と
し、それらのガスは高温気流として、第１図の導
気管１を通して、周囲を絶縁体で形成された噴流
室２に導入される。

導気管１の内部に挿入されている中空針電極３
は、ステンレススチール等からなり、液滴供給装
置４から供給される水等の液滴を、その電極３内
を通じて蒸気として先端のノズル５から連続的に
噴出させるように、内部に加熱室６を設け、その
先端外面を放電に適した円錐面状に形成してい
る。また、上記噴流室２において中空針電極３に
対向配置される環状電極７は、絶縁体からなる支
持脚８により噴流室２の内面との間に気流の通過
間隙９介在させて保持され、上記の中空針電極３
とこの環状電極７との間に高電圧を印加してそれ
らの間に電界を形成するため、環状電極７を直流
電圧電源１０に接続している。

従つて、導気管１を通して微細粒子を含む高温
ガスを噴流室２に導入し、且つ中空針電極３を通
じて水等の液体を供給すると、その液体が中空針
電極３の内部の加熱室６において沸騰蒸発し、中
空針電極３の先端のノズル５から噴流室２内の高
温気流中に蒸気として噴出するが、それが高速旋
回噴流となつて噴流室２内に拡がり、さらに環状
電極７による電界により微粒化が助成され、荷電
蒸気状の微粒子となつて、環状電極７の内孔内ば
かりでなく、一部が環状電極７の周囲の気流通過
間隙９を通過する。

このようにして、ノズル５から蒸気として噴出
した液体は、加熱により粘性及び表面張力が低下
すると共に、中空針電極３と環状電極７の間の電
界による静電作用によつても表面張力が低下し、
その結果、一層微粒化が促進され、荷電蒸気状の
微粒子になつて、高温気流中に含まれる灰や煤等
の微細粒子を捕捉しながら、噴流室２内を通過す
る。しかも、上述したように、ノズル５から噴流
室２内に噴出する蒸気が高速旋回噴流となつて噴
流室２内に拡がるため、液体粒子により捕捉され
た気流中の微細粒子が、サイクロンと同様な効果
により、噴流室２内の周辺側に移行する。

また、上記液滴供給装置４からの液滴をノズル
５を通して噴流室２に蒸気として噴出させること
により、噴流室２におけるノズル５と環状電極７
間には常に湿り飽和蒸気が存在することになる
が、このようにして中空針電極３と環状電極７間
の湿度を高めると、放電が抑制されて、両電極間
の印加電圧を高くすることができ、その結果、、
後述する集塵機での集塵効率を高めることができ
る。上記ノズル５と環状電極７との間の温度や湿
度は、液滴供給装置４からの液滴供給量により調
整することが可能である。

なお、上記高温気流中の灰や煤等の微細粒子
は、一般にその粒径が非常に小さくて電場の影響
を受けにくいため、そのままでは捕捉が困難であ
るが、上述のようにして微粒化した液体の微粒子
は粒径が大きく、それによつて微細粒子を捕捉さ
せた場合には、気流中から容易に分離除去するこ
とが可能になる。

噴流室２において、上述した環状電極７の下流
側には、その環状電極７に対向して粒子捕捉管１
１を配設している。この粒子捕捉管１１は、噴流
室２内においてサイクロンと同様な効果により周
辺側に移行した液体粒子を高温気流中から分離除
去するためのもので、その中心にオリフイス１３
を有する排気管１２を設けて、液体粒子が殆ど含
まれない気流を排出可能にすると共に、粒子捕捉
管１１の終端部に電気集塵機の集塵室に通じる集
塵流路１４を開口させ、若干の負圧により吸引さ
せている。

また、上記粒子捕捉管１１及び排気管１２は、
それらを電極として、接地または適宜電圧を印加
することにより、前記環状電極７との間に電場を
形成し、その部分で気流中の微粒子を一層分散さ
せるものである。

従つて、環状電極７の部分を通過して粒子捕捉
管１１に達した高温気流は、微粒子を捕捉した液
体粒子が周辺に移行した状態にあるばかりでな
く、排気管１２がオリフイス１３により流れを制
限され、集塵流路１４においては若干吸引されて
いることから、液体粒子の殆どが集塵流路１４に
吸引されて集塵機に流入し、液体粒子が殆ど含ま
れない気流が中心側において排気管１２を通して
外部に排出される。

［実施例］ 次に、本発明者により実験例について説明す
る。

実験に用いた装置は、第１図に示す構成を有
し、導気管１を通して200℃の高温気流を流し、
液滴供給装置４により30mg／secの水を供給して、
それを0.3mmφのノズル５から蒸気として噴出さ
せた。環状電極７は、内径を30mm、ノズル５と環
状電極７間の距離を30mm、環状電機７への印加電
圧は20KVとし、20μAの電流値で動作させた。
また、粒子捕捉管１１の内径を85mm、排気管１２
の内径を30mm、オリフイス１３の内径を16mmとし
た。

このような条件による実験によれば、排気ガス
中のカーボン粒子等の捕捉を効果的に実施できる
ことが確かめられた。

［発明の効果］ 上述した本発明の方法によれば、帯電液体微粒
子による吸着効果を利用して、高温気流中の微細
粒子の捕捉を効果的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置の断面図であ
る。 １…導気管、２…噴流室、３…中空針電極、５
…ノズル、７…環状電極、１１…粒子捕捉管、１
２…排気管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導気管を通して噴流室に導入される微細粒子
   を含んだ高温気流中に、中空針電極内を通じてそ
   の先端のノズルから液体を蒸気として噴出させ、
   この針電極とそれに対向配置した環状電極との間
   に高電圧を印加することにより、上記ノズルから
   の蒸気に高温気流中の微細粒子を捕捉させると共
   に、ノズルからの蒸気を高速旋回噴流として噴流
   室内で拡がらせて、微細粒子を捕捉した液体粒子
   を噴流室内の周辺側に移行させ、環状電極の下流
   側において、中心に排気管を設けた粒子捕捉管を
   通して上記周辺側に移行した液体粒子を集塵機に
   流入させることにより、集塵機において微細粒子
   を捕集することを特徴とする高温気流中における
   微細粒子の分離方法。