JPH03161015A - 排ガス処理装置 - Google Patents
排ガス処理装置Info
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- JPH03161015A JPH03161015A JP29769889A JP29769889A JPH03161015A JP H03161015 A JPH03161015 A JP H03161015A JP 29769889 A JP29769889 A JP 29769889A JP 29769889 A JP29769889 A JP 29769889A JP H03161015 A JPH03161015 A JP H03161015A
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- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 52
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- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical compound S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
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- ZZIZZTHXZRDOFM-XFULWGLBSA-N tamsulosin hydrochloride Chemical compound [H+].[Cl-].CCOC1=CC=CC=C1OCCN[C@H](C)CC1=CC=C(OC)C(S(N)(=O)=O)=C1 ZZIZZTHXZRDOFM-XFULWGLBSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- 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ー、各種燃焼炉、エン
ジン、ガスタービン及びトンネル内、地下自動車道など
の排ガス中の窒素酸化物及び／又は硫黄酸化物を効率よ
く大容量除去することができるグロー放電プラズマによ
る排ガス処理装置に関する． 〔従来の技術〕 第７図及び第８図は従来用いられているグロー放電プラ
ズマ俳ガス処理装置の説明図である。この装置による排
ガス中のＮＯｘを処理する場合を例にとり説明する．第
７図において、燃焼炉ｌの排ガスを排気管２を介して、
集じん器３、排気管４を経由して、プラズマ反応容器５
に導入する。プラズマ反応容器５で排ガスを処理して排
出する。
ジン、ガスタービン及びトンネル内、地下自動車道など
の排ガス中の窒素酸化物及び／又は硫黄酸化物を効率よ
く大容量除去することができるグロー放電プラズマによ
る排ガス処理装置に関する． 〔従来の技術〕 第７図及び第８図は従来用いられているグロー放電プラ
ズマ俳ガス処理装置の説明図である。この装置による排
ガス中のＮＯｘを処理する場合を例にとり説明する．第
７図において、燃焼炉ｌの排ガスを排気管２を介して、
集じん器３、排気管４を経由して、プラズマ反応容器５
に導入する。プラズマ反応容器５で排ガスを処理して排
出する。
第７図中、４は上記除しん器の排気ガスをプラズマ反応
器５に移送する排気管、６は前記プラズマ反応器５の電
極にプラズマ発生電力を印加するｔ源、８は、プラズマ
反応器５に連結された排ガス出口管、また、７はアンモ
ニアを数ｆｆｉ／ｍｉｎ〜数１０４！／ａ＋ｉｎの範囲
の任意の設定値で排出管４に連結されたアンモニア供給
管１０を介して、排ガス入口管９に供給するアンモニア
供給装置である。
器５に移送する排気管、６は前記プラズマ反応器５の電
極にプラズマ発生電力を印加するｔ源、８は、プラズマ
反応器５に連結された排ガス出口管、また、７はアンモ
ニアを数ｆｆｉ／ｍｉｎ〜数１０４！／ａ＋ｉｎの範囲
の任意の設定値で排出管４に連結されたアンモニア供給
管１０を介して、排ガス入口管９に供給するアンモニア
供給装置である。
プラズマ反応容器５は第８図に示すように平板形のガラ
ス反応容器の上部ガラスｌ１と下部ガラスｌ２を平板形
の電極１４と鋸歯状電極ｌ３とではさんでサンドイッチ
状にしたものである．プラズマ反応容器５内で排ガスを
プラズマ化させることにより排ガス中のＮＯｘを下記の
原理により除去する。すなわち鋸歯状電極ｌ３と平板形
の電極ｌ４の間に、電？１５を用いて電圧を印加すると
、大気圧グロー放電現象で排ガスはプラズマ電子と接触
し、化学反応を起こす。
ス反応容器の上部ガラスｌ１と下部ガラスｌ２を平板形
の電極１４と鋸歯状電極ｌ３とではさんでサンドイッチ
状にしたものである．プラズマ反応容器５内で排ガスを
プラズマ化させることにより排ガス中のＮＯｘを下記の
原理により除去する。すなわち鋸歯状電極ｌ３と平板形
の電極ｌ４の間に、電？１５を用いて電圧を印加すると
、大気圧グロー放電現象で排ガスはプラズマ電子と接触
し、化学反応を起こす。
例えば、ＮＯｘの主戒分てあるＮＯ２及びＮＯは、２Ｎ
Ｏ■→２ＮＯ ＋ Ｏ■ ・・・（１１２
ＮＯ ＋ Ｏｘ→Ｎ． ＋ ２０， ・・・
（２）となる。なお、プラズマは外部電界によって加速
された高エネルギー電子がガス分子と衝突し励起分子、
励起原子、遊離基、イオン及び中性粒子などが混在した
電離気体である．電離気体内には正の電荷密度と負の電
荷密度とが互いに等しくなろうとする強い傾向がある。
Ｏ■→２ＮＯ ＋ Ｏ■ ・・・（１１２
ＮＯ ＋ Ｏｘ→Ｎ． ＋ ２０， ・・・
（２）となる。なお、プラズマは外部電界によって加速
された高エネルギー電子がガス分子と衝突し励起分子、
励起原子、遊離基、イオン及び中性粒子などが混在した
電離気体である．電離気体内には正の電荷密度と負の電
荷密度とが互いに等しくなろうとする強い傾向がある。
この性質のために正負の電荷が打ち消し合って全体とし
て電気的中性が保たれている電離気体をプラズマといっ
ている。
て電気的中性が保たれている電離気体をプラズマといっ
ている。
上記（１）． （２）式では数ｅＶ〜数１０ｅＶのエネ
ルギーを得たＮＯｘが化学的に活性な種になって、複雑
な反応を起こした結果としてＮ２およびＯｔになると考
えられる。
ルギーを得たＮＯｘが化学的に活性な種になって、複雑
な反応を起こした結果としてＮ２およびＯｔになると考
えられる。
例えば、エンジンの排ガスを大気圧グロー放電現象を利
用してブラスマ化すると、（ＮＯ＋ＮＯｘ）が５０〜２
００ｐｐｍ程度の濃度及び３０〜６０ １ ／ ｍｉｎ
程度の流量の範囲では、プラズマ発生電力すなわち電源
１５より供給される電力が数ｈ〜数１０−の範囲で、Ｎ
Ｏｘ除去率が８０〜９０％を達或できる． 従ってボイラー、ガスタービン及びディーゼルエンジン
など、各種燃焼を伴う装置の排ガス公害対策装置として
活用されつつある。
用してブラスマ化すると、（ＮＯ＋ＮＯｘ）が５０〜２
００ｐｐｍ程度の濃度及び３０〜６０ １ ／ ｍｉｎ
程度の流量の範囲では、プラズマ発生電力すなわち電源
１５より供給される電力が数ｈ〜数１０−の範囲で、Ｎ
Ｏｘ除去率が８０〜９０％を達或できる． 従ってボイラー、ガスタービン及びディーゼルエンジン
など、各種燃焼を伴う装置の排ガス公害対策装置として
活用されつつある。
〔発明が解決しようとする諜題）
上記、従来の装置では、次の様な欠点があり実用化が困
難であった。
難であった。
（１）平板形のガラス反応容器のクリアランスを５ｅｖ
以上に広げると、グロー放電プラズマが発・生しなくな
り、窒素酸化物及び／又は硫黄酸化物が除去できなくな
る。
以上に広げると、グロー放電プラズマが発・生しなくな
り、窒素酸化物及び／又は硫黄酸化物が除去できなくな
る。
（２）排ガス流量を増すと、反応容器中の排ガスの流れ
が層流となり、Ｎｏκ除去効果が著しく低下するので、
整流板が必要となる。
が層流となり、Ｎｏκ除去効果が著しく低下するので、
整流板が必要となる。
（３）プラズマとの接触時間を長く取るためには、反応
容器を大きくしなければならない。
容器を大きくしなければならない。
（４）反応容器のクリアランスを変化させると、それに
ともないグロー放電させるための電圧も変動する．すな
わち、クリアランスには限界がある， 上記のような理由から数１００〜数１００，０００ １
／＋＊ｉ＋クラスの大容量排ガス処理装置としての利
用ができないため、産業上の価値が低い． 本発明は、排ガス中の窒素酸化物及び／又は硫黄酸化物
の除去を効率よく行い、窒素酸化物の低減率を向、上さ
せ、排ガス中のＮＯｘ濃度が５０〜２００ｐｐ程度、Ｓ
Ｏｘ濃度が１００ｐｐｍ程度の排ガスを１，０００／！
／ｗｉｎ程度の大流量で処理しても窒素酸化物及び硫黄
酸化物の除去が大きい大容量向けに適用できるグロー放
電プラズマによる徘ガス処理装置を提供することを目的
としたものである． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するため次の手段を講ずる． すなわち、排ガス処理装置として、平板形の電極と、同
平板形の電極に対向して設けられた鋸歯状電極とを備え
るプラズマ反応容器において、上記平板形の電極および
鋸歯状電極の間に所定の間隔で配置される複数の絶縁体
製の球体を設ける。
ともないグロー放電させるための電圧も変動する．すな
わち、クリアランスには限界がある， 上記のような理由から数１００〜数１００，０００ １
／＋＊ｉ＋クラスの大容量排ガス処理装置としての利
用ができないため、産業上の価値が低い． 本発明は、排ガス中の窒素酸化物及び／又は硫黄酸化物
の除去を効率よく行い、窒素酸化物の低減率を向、上さ
せ、排ガス中のＮＯｘ濃度が５０〜２００ｐｐ程度、Ｓ
Ｏｘ濃度が１００ｐｐｍ程度の排ガスを１，０００／！
／ｗｉｎ程度の大流量で処理しても窒素酸化物及び硫黄
酸化物の除去が大きい大容量向けに適用できるグロー放
電プラズマによる徘ガス処理装置を提供することを目的
としたものである． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するため次の手段を講ずる． すなわち、排ガス処理装置として、平板形の電極と、同
平板形の電極に対向して設けられた鋸歯状電極とを備え
るプラズマ反応容器において、上記平板形の電極および
鋸歯状電極の間に所定の間隔で配置される複数の絶縁体
製の球体を設ける。
上記手段により、電極間に排ガスを流し、電源から所定
の電圧を印加するとプラズマが発生する。
の電圧を印加するとプラズマが発生する。
また排ガスが各球体の間隙と球体表面に沿って流れるよ
うになり、その流れが乱流となる。このためプラズマと
の接触状態がよくなり、電極間の排ガスの滞留時間が長
くなるためプラズマと排ガスとの接触時間も長くなる。
うになり、その流れが乱流となる。このためプラズマと
の接触状態がよくなり、電極間の排ガスの滞留時間が長
くなるためプラズマと排ガスとの接触時間も長くなる。
さらに、プラズマは球体の表面を沿って走るようになり
、排ガスも球体をなめるように流れていくので、このこ
とからもプラズマと排ガスとの接触がよくなり、それだ
け窒素酸化物及び硫黄酸化物の除去効果が上がる。
、排ガスも球体をなめるように流れていくので、このこ
とからもプラズマと排ガスとの接触がよくなり、それだ
け窒素酸化物及び硫黄酸化物の除去効果が上がる。
このようにしてＮＯＸ， ＳＯＸの除去効率が上がるた
めに反応容器を小型化でき、小型の反応器でも大容量の
排ガスを容易に脱硝、脱硫処理できるようになる． 〔実施例〕 本発明の一実施例を第１図から第６図によって説明する
． なお、従来例で説明した部分は、同一の番号をつけ、冗
長さをさけるため説明を省略し、この発明に関する部分
を主体に説明する． 第１図のプラズマ反応容器５ａは、第２図、第３図、第
４図に示すように、平板形のガラス反応容器の上部ガラ
ス１ｌと下部ガラス１２をはさんで平板形の電極１４（
幅２００ｍｍ， 長さ３００開）と鋸歯状電極ｌ３を
備えている。上部ガラス１１と下部ガラスｌ２のクリア
ランスは４．５〜５．０１で、下部ガラスｌ２上に複数
の直径４．０〜４ ． ５＋ｎｍのアルミナボール（ま
たはジルコニアボール）１６が設けられる。この配列は
例えば第３図と第４図に示すように千鳥配列（横のピン
チ８〜ｌｏｎｖ，縦ピッチ４〜５−ｓ）に配置される。
めに反応容器を小型化でき、小型の反応器でも大容量の
排ガスを容易に脱硝、脱硫処理できるようになる． 〔実施例〕 本発明の一実施例を第１図から第６図によって説明する
． なお、従来例で説明した部分は、同一の番号をつけ、冗
長さをさけるため説明を省略し、この発明に関する部分
を主体に説明する． 第１図のプラズマ反応容器５ａは、第２図、第３図、第
４図に示すように、平板形のガラス反応容器の上部ガラ
ス１ｌと下部ガラス１２をはさんで平板形の電極１４（
幅２００ｍｍ， 長さ３００開）と鋸歯状電極ｌ３を
備えている。上部ガラス１１と下部ガラスｌ２のクリア
ランスは４．５〜５．０１で、下部ガラスｌ２上に複数
の直径４．０〜４ ． ５＋ｎｍのアルミナボール（ま
たはジルコニアボール）１６が設けられる。この配列は
例えば第３図と第４図に示すように千鳥配列（横のピン
チ８〜ｌｏｎｖ，縦ピッチ４〜５−ｓ）に配置される。
すなわち、アルξナボールｌ６の下部ガラス１２上への
射影面積の電極１４の面積に対する比が１八〜ｖ２程度
、ボール個数は１ ． ２００〜２，４００個程度とす
る。
射影面積の電極１４の面積に対する比が１八〜ｖ２程度
、ボール個数は１ ． ２００〜２，４００個程度とす
る。
以上のような構威において、電源６から電極ｌ４と鋸歯
状電極１３に電圧を印加すると、プラズマが？生する．
このとき、アルミナボール１６により、第５図に示すよ
うに、排ガスが各ボールの間隙とボール表面に沿って走
れるようになり、その流れが乱流となる。このためプラ
ズマとの接触状態がよくなり、反応容器内のガスの滞留
時間が長くなるためプラズマとガスとの接触時間も当然
長くなる。また、プラズマはアルξナボールｌ６の表面
を沿って走るようになり、ガスもボールをなめるように
流れていく．このことからもプラズマと排ガスとの接触
がよくなり、それｔｊけ以下に説明するような作用で窒
素酸化物及び硫黄酸化物の除去効果が上がる． プラズマは、グロー放電プラズマであり、アンモニア、
ＮＯｘ及びＳＯκなどのガス分子を励起及び解離させ、
化学的に活性な状態とする．それにより以下に述べる化
学反応が起こる。
状電極１３に電圧を印加すると、プラズマが？生する．
このとき、アルミナボール１６により、第５図に示すよ
うに、排ガスが各ボールの間隙とボール表面に沿って走
れるようになり、その流れが乱流となる。このためプラ
ズマとの接触状態がよくなり、反応容器内のガスの滞留
時間が長くなるためプラズマとガスとの接触時間も当然
長くなる。また、プラズマはアルξナボールｌ６の表面
を沿って走るようになり、ガスもボールをなめるように
流れていく．このことからもプラズマと排ガスとの接触
がよくなり、それｔｊけ以下に説明するような作用で窒
素酸化物及び硫黄酸化物の除去効果が上がる． プラズマは、グロー放電プラズマであり、アンモニア、
ＮＯｘ及びＳＯκなどのガス分子を励起及び解離させ、
化学的に活性な状態とする．それにより以下に述べる化
学反応が起こる。
Ｎ｛］，十電子エネルギー約６．４ｅＶ ＋ＮＨｇ＋ｌ
Ｉ ．・（３）２ＮＯ．十電子エネルギー約９．５ｅ
Ｖ −２ＮＯ＋０１・’（４１ＮＨ，÷ＮＯ →Ｎ．
＋Ｈ■０ ・・・（５）２ＮＨ！＋
ＳＯ． →Ｓ＋Ｎｚ＋２８ｚＯ ・・
・（６）上記（３）〜（６）の式は、プラズマ反応器５
に導入された燃焼炉ｌの排ガスのＮｏ， ＮＯＩ及びＳ
Ｏｔがｔｂ， Ｓ及び１１！Ｏに処理されることを意味
する．このように本実施例では、Ｎｏ×およびＳＯｘを
含む排ガスの処理の例を示したが、ＮＯｘのみ、あるい
は、ＳＯｘのみを含む排ガスの処理にも通用可能である
。本実施例の装置によれば第６図に示すように、従来装
置でのＮＯｘ低減率が、流１１０Ｎｌ／ｗｉｎで、５０
〜６０％であったのに対し、流１１０Ｎ ｌ ／鋼ｉｎ
で８０〜９０％ものＮＯｘ低減率が得られる。
Ｉ ．・（３）２ＮＯ．十電子エネルギー約９．５ｅ
Ｖ −２ＮＯ＋０１・’（４１ＮＨ，÷ＮＯ →Ｎ．
＋Ｈ■０ ・・・（５）２ＮＨ！＋
ＳＯ． →Ｓ＋Ｎｚ＋２８ｚＯ ・・
・（６）上記（３）〜（６）の式は、プラズマ反応器５
に導入された燃焼炉ｌの排ガスのＮｏ， ＮＯＩ及びＳ
Ｏｔがｔｂ， Ｓ及び１１！Ｏに処理されることを意味
する．このように本実施例では、Ｎｏ×およびＳＯｘを
含む排ガスの処理の例を示したが、ＮＯｘのみ、あるい
は、ＳＯｘのみを含む排ガスの処理にも通用可能である
。本実施例の装置によれば第６図に示すように、従来装
置でのＮＯｘ低減率が、流１１０Ｎｌ／ｗｉｎで、５０
〜６０％であったのに対し、流１１０Ｎ ｌ ／鋼ｉｎ
で８０〜９０％ものＮＯｘ低減率が得られる。
以上に説明したように本発明の装置によれば排ガス中の
窒素酸化物及び／又は硫黄酸化物の除去率が大幅に向上
する．また本プラズマ反応容器を複数用いると、大容量
排ガスの処理装置として産業上、価値の高い装置となる
。
窒素酸化物及び／又は硫黄酸化物の除去率が大幅に向上
する．また本プラズマ反応容器を複数用いると、大容量
排ガスの処理装置として産業上、価値の高い装置となる
。
第１図は本発明の一実施例のプラズマ反応容器部の断面
説明図、第２図は、同実施例の排ガス処理装置の全体構
成図、第３図は、同実施例のプラズマ反応容器部の斜視
説明図、第４図は、同実施例のアルミナボール配置図、
第５図は、同実施例の作用説明図、第６図は、同実施例
と従来例の反応容器の性能比較図、第７図は従来例の全
体構或図、第８図は同従来例のプラズマ反応容器部の断
面説明図である。 １・・・燃焼炉． ２・・・排気管３・・・除し
ん器（集じん器）， ４・・・排気管， ５，５ａ・・・プラズマ反
応容器，６・・・電源， ７・・・アンモニア
供給装置，８・・・排ガス出口管，９・・・排ガス入口
管１０・・・アンモニア供給管， １ｌ・・・上部ガラス，１２・・・下部ガラス，ｌ３・
・・上部電極，１４・・・下部電極ｌ５・・・電源． １６・・・アルミナボール（あるいは、ジルコニアボー
ル）．
説明図、第２図は、同実施例の排ガス処理装置の全体構
成図、第３図は、同実施例のプラズマ反応容器部の斜視
説明図、第４図は、同実施例のアルミナボール配置図、
第５図は、同実施例の作用説明図、第６図は、同実施例
と従来例の反応容器の性能比較図、第７図は従来例の全
体構或図、第８図は同従来例のプラズマ反応容器部の断
面説明図である。 １・・・燃焼炉． ２・・・排気管３・・・除し
ん器（集じん器）， ４・・・排気管， ５，５ａ・・・プラズマ反
応容器，６・・・電源， ７・・・アンモニア
供給装置，８・・・排ガス出口管，９・・・排ガス入口
管１０・・・アンモニア供給管， １ｌ・・・上部ガラス，１２・・・下部ガラス，ｌ３・
・・上部電極，１４・・・下部電極ｌ５・・・電源． １６・・・アルミナボール（あるいは、ジルコニアボー
ル）．
Claims (1)
- 平板形の電極と、同平板形の電極に対向して設けられ
た鋸歯状電極とを備えるプラズマ反応容器において、上
記平板形の電極および鋸歯状電極の間に所定の間隔で配
置される複数の絶縁体製の球体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 |
|---|---|---|---|
| JP29769889A JPH03161015A (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 排ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29769889A JPH03161015A (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 排ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03161015A true JPH03161015A (ja) | 1991-07-11 |
Family
ID=17850002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29769889A Pending JPH03161015A (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 排ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03161015A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003081938A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Konishi Kagaku Ind Co Ltd | ジフェニルスルホン化合物の製造方法 |
| KR20040044768A (ko) * | 2002-11-22 | 2004-05-31 | 상록코리아 (주) | 비열플라즈마를 이용한 자동차용 실내공기 정화장치 |
-
1989
- 1989-11-17 JP JP29769889A patent/JPH03161015A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003081938A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-19 | Konishi Kagaku Ind Co Ltd | ジフェニルスルホン化合物の製造方法 |
| KR20040044768A (ko) * | 2002-11-22 | 2004-05-31 | 상록코리아 (주) | 비열플라즈마를 이용한 자동차용 실내공기 정화장치 |
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