JPH0299112A - ディーゼルエンジン排ガス処理用フィルタの再生方法 - Google Patents
ディーゼルエンジン排ガス処理用フィルタの再生方法Info
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- JPH0299112A JPH0299112A JP63250367A JP25036788A JPH0299112A JP H0299112 A JPH0299112 A JP H0299112A JP 63250367 A JP63250367 A JP 63250367A JP 25036788 A JP25036788 A JP 25036788A JP H0299112 A JPH0299112 A JP H0299112A
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-
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は排ガス処理用フィルタの再生方法に係り、特に
燃料中に灰分を有する重質油を燃料とするディーゼルエ
ンジン排ガス処理用フィルタの再生方法に関する。
燃料中に灰分を有する重質油を燃料とするディーゼルエ
ンジン排ガス処理用フィルタの再生方法に関する。
ディーゼルエンジンの排ガス中には窒素酸化物と未然の
炭素質微粒子が含まれる。これら物質は、大気中に放出
されると環境を汚染するので排出規制が厳しくなる傾向
にある。
炭素質微粒子が含まれる。これら物質は、大気中に放出
されると環境を汚染するので排出規制が厳しくなる傾向
にある。
上記の炭素質微粒子はディーゼルエンジンの設計あるい
は運転状態によて排ガス中の含有量を少なくすることが
できるが、負荷変動時における発生を無くすることはで
きず、このため排ガスから捕捉し除去する方法が検討さ
れている。技術的にはボイラ排ガス中のダスト除去と同
じく電気集塵機による方法が確実であるが、高圧電気を
使用する危険性、および装置が大きくなる、ことからデ
ィーゼルエンジン排ガス処理には適用が困難であり、フ
ィルタによって捕捉する方法が検討されている。
は運転状態によて排ガス中の含有量を少なくすることが
できるが、負荷変動時における発生を無くすることはで
きず、このため排ガスから捕捉し除去する方法が検討さ
れている。技術的にはボイラ排ガス中のダスト除去と同
じく電気集塵機による方法が確実であるが、高圧電気を
使用する危険性、および装置が大きくなる、ことからデ
ィーゼルエンジン排ガス処理には適用が困難であり、フ
ィルタによって捕捉する方法が検討されている。
フィルタとしては繊維のように不規則な網目を構成する
もの、あるいはハニカムのように規則的な流路を構成す
るものがあるが、いずれも微粒子を濾過あるいはガス流
れを変更し微粒子を壁面に衝突させて捕捉するものであ
る。
もの、あるいはハニカムのように規則的な流路を構成す
るものがあるが、いずれも微粒子を濾過あるいはガス流
れを変更し微粒子を壁面に衝突させて捕捉するものであ
る。
フィルタでディーゼルエンジン排ガス中の微粒子を除去
すると当然ながら次第にフィルタが捕捉された微粒子で
詰まり排ガスが流れ難くなり通風圧力損失が増加し、更
には排ガスの通過量が少なくなりエンジンの性能が低下
する。
すると当然ながら次第にフィルタが捕捉された微粒子で
詰まり排ガスが流れ難くなり通風圧力損失が増加し、更
には排ガスの通過量が少なくなりエンジンの性能が低下
する。
この微粒子による詰まりの問題を解決するためフィルタ
に捕捉された炭素質微粒子を焼却して消滅させる方法が
検討されている。炭素質微粒子はフィルタに滞まるだけ
でも温度５００℃以上で酸化触媒能を有する物質を担持
しておけば、さらに低温でも捕捉した炭素質微粒子を酸
化させ消滅させることができるし、排ガス中に添加した
助燃料の酸化で得られる高温で炭素質微粒子を焼却する
こともできる。
に捕捉された炭素質微粒子を焼却して消滅させる方法が
検討されている。炭素質微粒子はフィルタに滞まるだけ
でも温度５００℃以上で酸化触媒能を有する物質を担持
しておけば、さらに低温でも捕捉した炭素質微粒子を酸
化させ消滅させることができるし、排ガス中に添加した
助燃料の酸化で得られる高温で炭素質微粒子を焼却する
こともできる。
ところが上記従来技術は燃料中灰分に起因するフィルタ
の詰まりについて配慮がされておらず。
の詰まりについて配慮がされておらず。
燃料中に灰分が含有される場合、炭素質微粒子以外にも
灰分からなる微粒子で詰まる問題、あるいは炭素質微粒
子による詰まりを粒子の焼却で再生しても灰分が除去で
きないので完全には再生できないという問題がある。
灰分からなる微粒子で詰まる問題、あるいは炭素質微粒
子による詰まりを粒子の焼却で再生しても灰分が除去で
きないので完全には再生できないという問題がある。
ディーゼルエンジンの燃料として軽油以外にも重油が使
用されるが１重油中にはＡ、Ｂ重油で０．０５％、Ｃ重
油で０．１％までの灰分が含まれている。ディーゼルエ
ンジンにおいて、これら灰分の大部分は排ガス中に同伴
されて排出され、灰分のない軽油を燃料とするディーゼ
ルエンジン排ガス処理では発生しない問題を生じる。重
油中の灰分はＮａとＶ等がありＫも含まれる。燃焼の結
果、これら成分は種々の複合化合物を作る。例えばＶと
Ｎａは温度６００℃以下でも溶融する錯塩を作る。フィ
ルタに捕捉された灰分はフィルタを詰まらせるだけでな
く、多くの金属２石英、セラミックにとって腐食物質で
あり長時間の接触によってフィルタ構造を侵食する。こ
の傾向は灰分が融着することにより著しくなる。そこで
フィルタに付着した灰分は速やかに除去する必要がある
。
用されるが１重油中にはＡ、Ｂ重油で０．０５％、Ｃ重
油で０．１％までの灰分が含まれている。ディーゼルエ
ンジンにおいて、これら灰分の大部分は排ガス中に同伴
されて排出され、灰分のない軽油を燃料とするディーゼ
ルエンジン排ガス処理では発生しない問題を生じる。重
油中の灰分はＮａとＶ等がありＫも含まれる。燃焼の結
果、これら成分は種々の複合化合物を作る。例えばＶと
Ｎａは温度６００℃以下でも溶融する錯塩を作る。フィ
ルタに捕捉された灰分はフィルタを詰まらせるだけでな
く、多くの金属２石英、セラミックにとって腐食物質で
あり長時間の接触によってフィルタ構造を侵食する。こ
の傾向は灰分が融着することにより著しくなる。そこで
フィルタに付着した灰分は速やかに除去する必要がある
。
本発明の目的は、このような事情に鑑みたものであり、
灰分を有する重質油を燃料とするディーゼルエンジンの
排ガス中の微粒子を捕捉するフィルタの再生を行なう方
法にある。
灰分を有する重質油を燃料とするディーゼルエンジンの
排ガス中の微粒子を捕捉するフィルタの再生を行なう方
法にある。
このような目的を達成するために１本発明は、基本的に
は、重質油を燃料とするディーゼルエンジン排ガス中の
微粒子を無機質材料で構成されるフィルタで捕捉し除去
する方法において、フィルタの通風圧力損失を測定し、
この圧力損失が任意の設定値以上になった場合にフィル
タへの通風を止め、排ガス流れ方向と逆の方向に水を流
してフィルタを洗浄するようにしたものである。
は、重質油を燃料とするディーゼルエンジン排ガス中の
微粒子を無機質材料で構成されるフィルタで捕捉し除去
する方法において、フィルタの通風圧力損失を測定し、
この圧力損失が任意の設定値以上になった場合にフィル
タへの通風を止め、排ガス流れ方向と逆の方向に水を流
してフィルタを洗浄するようにしたものである。
このようにすれば、フィルタに蓄積された重油中の灰分
に起因するアルカリ金属とバナジウムの化合物はフィル
タ洗浄用の水で溶解することから、水の移動に伴いフィ
ルタより前記灰分が除去されることになる。
に起因するアルカリ金属とバナジウムの化合物はフィル
タ洗浄用の水で溶解することから、水の移動に伴いフィ
ルタより前記灰分が除去されることになる。
この場合、フィルタの詰まりを圧力損失で検出し、さら
にフィルタの温度を検出して熱衝撃によるフィルタ構造
体の破損を防ぐようにすると効果的となる。
にフィルタの温度を検出して熱衝撃によるフィルタ構造
体の破損を防ぐようにすると効果的となる。
また、フィルタ上に炭素質が残っている場合には通常、
同時にタール状の有機物も含まれるので、水に界面活性
剤を入れて表面を親水性にして処理すれば効果的となる
。
同時にタール状の有機物も含まれるので、水に界面活性
剤を入れて表面を親水性にして処理すれば効果的となる
。
本発明によるディーゼルエンジン排ガス処理用フィルタ
の再生方法が適用される装置を第１図に示す。
の再生方法が適用される装置を第１図に示す。
主な構成機器としてディーゼルエンジン１から排出され
るガスを処理する微粒子捕捉器２．ディーゼルエンジン
排ガスの熱を回収するスチーム発生器５および排ガス処
理制御器８から構成されている。更に、本発明になる再
生を行なうために各種の弁３１〜３７と圧力検出器１１
と温度検出器１２が付属しており、図中には示していな
い配線で排ガス処理制御器８と結線されている。
るガスを処理する微粒子捕捉器２．ディーゼルエンジン
排ガスの熱を回収するスチーム発生器５および排ガス処
理制御器８から構成されている。更に、本発明になる再
生を行なうために各種の弁３１〜３７と圧力検出器１１
と温度検出器１２が付属しており、図中には示していな
い配線で排ガス処理制御器８と結線されている。
本実施例では微粒子捕捉器２によるディーゼルエンジン
排ガス処理は微粒子発生量の多い負荷変動時のみ行なう
。ディーゼルエンジンの運転開始時、バイパスガス用弁
３１は閉じており、フィルタ出入口の弁３２．３３が開
いており、これにより始動時の黒煙の多い排ガスは微粒
子捕捉器２を通って処理されるようになっている。
排ガス処理は微粒子発生量の多い負荷変動時のみ行なう
。ディーゼルエンジンの運転開始時、バイパスガス用弁
３１は閉じており、フィルタ出入口の弁３２．３３が開
いており、これにより始動時の黒煙の多い排ガスは微粒
子捕捉器２を通って処理されるようになっている。
ディーゼルエンジン１の回転数の信号は排ガス処理制御
器８に送られるようになっており、ディーゼルエンジン
の運転および回転数が定常になると通常黒煙の発生が止
まるのでもはや黒煙処理は不要となる。そこで、制御器
８からの信号によってバイパスガス用弁３１が開きフィ
ルタ出入口ガス用弁３２，３３が閉じるようになり、排
ガスは微粒子捕捉器２をバイパスして直接、スチーム発
生器５に至り、熱回収されて大気へ放出される。
器８に送られるようになっており、ディーゼルエンジン
の運転および回転数が定常になると通常黒煙の発生が止
まるのでもはや黒煙処理は不要となる。そこで、制御器
８からの信号によってバイパスガス用弁３１が開きフィ
ルタ出入口ガス用弁３２，３３が閉じるようになり、排
ガスは微粒子捕捉器２をバイパスして直接、スチーム発
生器５に至り、熱回収されて大気へ放出される。
ディーゼルエンジン１の運転状態の過渡期には通常、黒
煙が発生するが再び弁が切り換って排ガス中の微粒子が
処理される。この微粒子捕捉器２の使用、停止が繰り返
されるにつれて、フィルタ３に炭素質微粒子が詰まり、
フィルタ入口の圧力検出器１１で測定される圧力が上昇
し放置すればついには、ディーゼルエンジン１の排ガス
流出を妨害するようになるのでフィルタ３を再生するよ
うになる。
煙が発生するが再び弁が切り換って排ガス中の微粒子が
処理される。この微粒子捕捉器２の使用、停止が繰り返
されるにつれて、フィルタ３に炭素質微粒子が詰まり、
フィルタ入口の圧力検出器１１で測定される圧力が上昇
し放置すればついには、ディーゼルエンジン１の排ガス
流出を妨害するようになるのでフィルタ３を再生するよ
うになる。
フィルタ３に蓄積した炭素質微粒子を焼却すれば蓄積物
の嵩が減少するので圧力損失はある程度回復する。排ガ
スのフィルタ３での処理時に、フィルタ入口の圧力検出
器１１で検出され排ガス処理制御器８に信号で送られた
圧力の値が予め設定した値Ａまで高くなると排ガス処理
制御器８より助燃器制御器９に信号が送られ助燃器４を
着火作動させてフィルタ３の温度を６００℃以上に上昇
させ蓄積された炭素質微粒子を焼却する。焼却はフィル
タ入口の圧力検出端１１の圧力測定値が定常に近づくま
で行なわれる。
の嵩が減少するので圧力損失はある程度回復する。排ガ
スのフィルタ３での処理時に、フィルタ入口の圧力検出
器１１で検出され排ガス処理制御器８に信号で送られた
圧力の値が予め設定した値Ａまで高くなると排ガス処理
制御器８より助燃器制御器９に信号が送られ助燃器４を
着火作動させてフィルタ３の温度を６００℃以上に上昇
させ蓄積された炭素質微粒子を焼却する。焼却はフィル
タ入口の圧力検出端１１の圧力測定値が定常に近づくま
で行なわれる。
焼却再生処理後の通風圧力損失は蓄積物の嵩が減少する
ため低下するが、Ｍ積物中に灰分がある場合には完全に
は再生されず、少しづつ再生繰り返し後の圧力を上昇さ
せる。
ため低下するが、Ｍ積物中に灰分がある場合には完全に
は再生されず、少しづつ再生繰り返し後の圧力を上昇さ
せる。
フィルタ入口の圧力検出端１１の圧力が予め設定した値
Ｂまで回復しなくなると次は付着した灰分まで除去する
必要があり、水洗浄による再生処理を行なう。水洗浄に
よる再生処理はディーゼルエンジン排ガスがバイパス排
ガス配管２３を通過している期間に行なう。フィルタ３
の焼却再生後のフィルタ入口の圧力検出器１１における
圧力が設定値Ｂまで回復しない場合、次の排ガスがフィ
ルタのバイパス排ガス配管２３を流れる期間フィルタ３
を洗浄再生する。尚、洗浄再生には再生開始より再生終
了までディーゼルエンジン１の排ガスはフィルタで処理
されずバイパスを流れるので洗浄再生の開始時期は自動
制御以外に手動も可能であることが望ましい。
Ｂまで回復しなくなると次は付着した灰分まで除去する
必要があり、水洗浄による再生処理を行なう。水洗浄に
よる再生処理はディーゼルエンジン排ガスがバイパス排
ガス配管２３を通過している期間に行なう。フィルタ３
の焼却再生後のフィルタ入口の圧力検出器１１における
圧力が設定値Ｂまで回復しない場合、次の排ガスがフィ
ルタのバイパス排ガス配管２３を流れる期間フィルタ３
を洗浄再生する。尚、洗浄再生には再生開始より再生終
了までディーゼルエンジン１の排ガスはフィルタで処理
されずバイパスを流れるので洗浄再生の開始時期は自動
制御以外に手動も可能であることが望ましい。
フィルタ３の洗浄開始時にはフィルタ出入口のガス弁が
閉じており、冷却用スチーム弁３４と戻り配管開閉弁３
５が開き、フィルタの温度検出器１２で測定された温度
が、信号で排ガス処理制御器になり冷却用スチーム弁３
４を動かしスチーム流量が制御される。
閉じており、冷却用スチーム弁３４と戻り配管開閉弁３
５が開き、フィルタの温度検出器１２で測定された温度
が、信号で排ガス処理制御器になり冷却用スチーム弁３
４を動かしスチーム流量が制御される。
冷却用のスチーム流量はフィルタの温度検出器１２にお
ける温度低下速度が予め定められた速度以上にならない
ように調節される。所定温度まで低下すると再生用水弁
を少しづつ開いて水をスチーム中に混合して冷却を続け
、更に別の所定温度まで低下すると冷却用スチーム弁３
４を閉じて水あるいは熱水でフィルタ３を洗浄する。
ける温度低下速度が予め定められた速度以上にならない
ように調節される。所定温度まで低下すると再生用水弁
を少しづつ開いて水をスチーム中に混合して冷却を続け
、更に別の所定温度まで低下すると冷却用スチーム弁３
４を閉じて水あるいは熱水でフィルタ３を洗浄する。
予め設定した洗浄時間経過後、逆の手順によって、フィ
ルタをスチームで加熱し、次いでスチーム弁３４を閉じ
、代わりに徐々にフィルタ入口ガス用弁３２を開け、バ
イパスガス用弁３１を閉じて排ガス通過量を少しづつ増
加させて昇温させ通常の排ガス処理ラインに戻す。
ルタをスチームで加熱し、次いでスチーム弁３４を閉じ
、代わりに徐々にフィルタ入口ガス用弁３２を開け、バ
イパスガス用弁３１を閉じて排ガス通過量を少しづつ増
加させて昇温させ通常の排ガス処理ラインに戻す。
洗浄後の排水中には多量のアルカリ金属とＶの化合物が
含まれており、そのままでは河川に放流することができ
ないので洗浄液濃縮器６内で排ガスと接触させ、水分を
蒸発させて濃縮して回収する。この回収物は重油焚ボイ
ラの灰回収物と同様にＶ金属の原料として商品価値があ
る。
含まれており、そのままでは河川に放流することができ
ないので洗浄液濃縮器６内で排ガスと接触させ、水分を
蒸発させて濃縮して回収する。この回収物は重油焚ボイ
ラの灰回収物と同様にＶ金属の原料として商品価値があ
る。
尚、本実施例では特にフィルタの冷却速度、加熱速度お
よび洗浄再生時間を限定してないが、フィルタの材質、
構造によって各々、異なるため。
よび洗浄再生時間を限定してないが、フィルタの材質、
構造によって各々、異なるため。
フィルタ形式が異なるとその都度、予備実験等によって
設定する必要がある。又、フィルタの再生の頻度が大き
い場合、もしくは再生に時間を要して１つのフィルタに
おける再生所用時間が使用可能時間より長くなる場合に
は、本実施例におけるような単一のフィルタでなく、複
数のフィルタを逐次切換えて使用してもよいことはいう
までもない。
設定する必要がある。又、フィルタの再生の頻度が大き
い場合、もしくは再生に時間を要して１つのフィルタに
おける再生所用時間が使用可能時間より長くなる場合に
は、本実施例におけるような単一のフィルタでなく、複
数のフィルタを逐次切換えて使用してもよいことはいう
までもない。
以上説明したことから明らかなように、ディーゼルエン
ジンの燃料として重油を使用する場合排ガス中の微粒子
除去用フィルタに炭素分、有機分だけでなく灰分ち蓄積
されるが、この灰分をも除去できるようになる。
ジンの燃料として重油を使用する場合排ガス中の微粒子
除去用フィルタに炭素分、有機分だけでなく灰分ち蓄積
されるが、この灰分をも除去できるようになる。
第１図は本発明によるディーゼルエンジン排ガス処理用
フィルタの再生方法が適用される装置の一実施例を示す
構成図である。 １・・・ディーゼルエンジン、２・・・微粒子捕捉器、
３・・・フィルタ、４・・・助燃器、５・・・スチーム
発生器。 ６・・・洗浄液濃縮器、７・・・濃縮洗浄液、８・・・
排ガス処理制御器、９・・・助燃器制御器、１１・・・
フィルタ入口の圧力検出器、１２・・・フィルタの温度
検出器。
フィルタの再生方法が適用される装置の一実施例を示す
構成図である。 １・・・ディーゼルエンジン、２・・・微粒子捕捉器、
３・・・フィルタ、４・・・助燃器、５・・・スチーム
発生器。 ６・・・洗浄液濃縮器、７・・・濃縮洗浄液、８・・・
排ガス処理制御器、９・・・助燃器制御器、１１・・・
フィルタ入口の圧力検出器、１２・・・フィルタの温度
検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、重質油を燃料とするディーゼルエンジン排ガス中の
微粒子を無機質材料で構成されるフィルタで捕捉し除去
する方法において、 フィルタの通風圧力損失を測定し、この圧力損失が任意
の設定値以上になった場合にフィルタへの通風を止め、
排ガス流れ方向と逆方向に水を流してフィルタを洗浄す
ることを特徴とするディーゼルエンジン排ガス処理用フ
ィルタ。 ２、請求項第１記載において、フィルタの温度を測定し
、圧力損失増加によりフィルタへの通風を止めた後にフ
ィルタの温度が任意の設定値以下になった場合に水を流
してフィルタの洗浄を開始するディーゼルエンジン排ガ
ス処理用フィルタ。 ３、請求項第１および第２記載において、水に界面活性
剤が含まれているディーゼルエンジン排ガス処理用フィ
ルタ。 ４、請求項第１記載において、フィルタの圧力損失が任
意の設定値Ａ以上になった場合に、フィルタを加熱する
、あるいはフィルタ上で燃焼を生じせしめる助燃料を添
加して捕捉した炭素質微粒子を燃焼させた後、なお、圧
力損失が任意の設定値Ｂまで回復しない場合に水でフィ
ルタを洗浄するディーゼルエンジン排ガス処理用フィル
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250367A JPH0299112A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | ディーゼルエンジン排ガス処理用フィルタの再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63250367A JPH0299112A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | ディーゼルエンジン排ガス処理用フィルタの再生方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0299112A true JPH0299112A (ja) | 1990-04-11 |
Family
ID=17206870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63250367A Pending JPH0299112A (ja) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | ディーゼルエンジン排ガス処理用フィルタの再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0299112A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2815884A1 (fr) * | 2000-10-31 | 2002-05-03 | Faurecia Ind | Procede de nettoyage de la face amont d'un filtre a particules |
| WO2002036943A1 (fr) * | 2000-10-31 | 2002-05-10 | Faurecia Systemes D'echappement | Procede de nettoyage de la face amont d'un filtre a particules |
| JP2005340099A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の制御装置 |
| WO2012153705A1 (ja) * | 2011-05-11 | 2012-11-15 | 川崎重工業株式会社 | 湿式排ガス浄化装置 |
| WO2012153706A1 (ja) * | 2011-05-11 | 2012-11-15 | 川崎重工業株式会社 | 湿式排ガス浄化装置 |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP63250367A patent/JPH0299112A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2815884A1 (fr) * | 2000-10-31 | 2002-05-03 | Faurecia Ind | Procede de nettoyage de la face amont d'un filtre a particules |
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| JP2005340099A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の制御装置 |
| JP4654607B2 (ja) * | 2004-05-28 | 2011-03-23 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池の制御装置 |
| WO2012153705A1 (ja) * | 2011-05-11 | 2012-11-15 | 川崎重工業株式会社 | 湿式排ガス浄化装置 |
| WO2012153706A1 (ja) * | 2011-05-11 | 2012-11-15 | 川崎重工業株式会社 | 湿式排ガス浄化装置 |
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