JPH04110013A - 排気ガス処理装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は放電プラズマを用いて、内燃機関と焼却炉等
の排煙中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する排気ガス処
理装置に関する。

Ｂ０発明の概要 この発明は排気ガス処理装置において、排気ガス導入流
路を兼ねた円管状の電極と、この電極から一定間隔離し
て円管状の電極のほぼ中心軸に針状または棒状の電極を
設け、画電極に電源装置から電圧を印加させてプラズマ
を発生させたことにより、 単純な電極構造でありながら、排気ガス処理効率は極め
て良くなるとともに、電流を小さくできるようにしたも
のである。

Ｃ１従来の技術 ディーセルエンンン、ガスエンジン及びガスタービンエ
ンジン等の内燃機関においては燃ムｎによりＮＯｘが発
生する。このＮＯｘには燃焼空気中の窒素Ｎ２か酸化生
成するサーマルＮＯｘと、燃焼中に含まれる窒素酸化物
より生成されるフューエルＮＯｘとがある。しかし、−
船釣にはほとんどサーマルＮＯｘである。このＮＯｘ低
減対策としては大きく分けると、燃料転換、燃焼改善及
び排煙脱硝がある。このうち燃料転換及び燃焼改善では
ＮＯｘの低減効果に限界があり（２０％〜５０％）、大
気汚染防止法等の規制強化に対応しにくい。

前記排煙脱硝技術としては乾式法と湿式法があり、現在
良く使用されているのは湿式法の選択接触還元法（以下
アンモニア脱硝法と称す）である。

アンモニア脱硝法は排ガス中にアンモニアを注入して下
流に設置された脱硝触媒に接触させ、次に示す還元反応
によりＮＯｘを無害な窒素と水に分解するものである。

触媒としてはＶ２Ｏ５ＷＯ３−Ｔ；ｏ３系が主流である
。

４　ＮＯ＋　４　ＮＨ３＋０２＝４　Ｎ２＋６　Ｈ２Ｏ
Ｎ０＋ＮＯ２＋２ＮＨ３→２　Ｎ２＋３　Ｈ２Ｏまた、
乾式法としては放電プラズマを利用した排気ガス処理装
置がある。

Ｄ０発明が解決しようとする課題 上述したアンモニア脱硝法による排気ガス処理装置とし
ては次に述べるような問題がある。

（１）ＮＯｘを分解するために有害で危険なアンモニア
を使用する。アンモニアの法則側としては以下のよう法
律及び規則がある。

毒・劇物取締法・・・・・・劇物 高圧ガス取締法・・・・・・可燃性ガス、毒ガス悪臭防
止法・・・・・・悪臭物質 大気汚染防止法・・・・・・特定物質 労働安全衛生法・・・・・・危険物、特定化学物質危険
物船舶運送及び貯蔵規則・・・・・・高圧ガス港則法・
・・・・高圧ガス 航空法・・・・・・高圧ガス （２）使用温度に制限がある。３２０℃〜４００℃ ３２０℃以下・・・・・・脱硝率低下、触媒劣化４５０
℃以上・・・・・・触媒機能低下（３）小型化が困難で
ある。前述した反応式よりＮＯｘの還元反応は等モルで
あるため、脱硝に合わせてＮＱ　Ｘｆｉにほぼ等しいア
ンモニアを排ガス中に圧入しなければならないため、ア
ンモニア貯蔵設備、触媒等か大型となる。

（４）脱硝率に限界がある。５０％〜８０％（５）触媒
が劣化する。寿命約２年（８０００時間）排気ガス成分
（煤塵ＳＯｘ等）により劣化が進む。

上記のように湿式法によるアンモニア脱硝法テは種々の
問題がある。

また、乾式法である放電プラズマを利用した排気ガス処
理装置においては大気圧での放電となるので、花火放電
になりやすい。このため、プラズマ中をまんべんなく排
気ガスが通過できるような構造に構成されていない。こ
の他、コロナ放電の利用においても、排気ガス流路と放
電路が直角に交差する構造のものが大部であり、プラズ
マ領域を広くしなければ脱硝効果が得られない。二のプ
ラズマ領域を広くするためには電極を針対平板にしたり
して排気ガスを放電部に通すため、電極や処理部の構造
が塩４′１になるとともに電極には極性かあるため、直
流高圧電源を使用しなければ効率の良い処理が行えなか
った。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、円管状
電極と針状または棒状の電極を用いて、コロナ放電が針
状または棒状の電極から円管状電極に向かっそ帽子状と
なるように放電させ、この放電部分に排気ガスがすべて
通過するようにしたので、排気ガスの分解処理を向上さ
せることかできるとともに小型な電極構造で、かつ消費
電力を大幅に低減できるように排気ガス処理装置を提供
することを目的とする。

Ｅ１課題を解決するための手段 この発明は排気ガス処理器の一方に排気ガス導入流路を
兼ねた円管状の第１電極を設け、この第１電極から軸方
向に一定の間隔を隔て排気ガス導出流路となる排気管を
設け、この排気管内に支持部材を介して先端部が排気管
端部から突出される針状または棒状の第２電極を設け、
この第２電極は第１電極の円管のほぼ中心軸に配置させ
るとともに第１．第２電極間に電源装置を接続し、第１
゜第２電極間にコロナ放電を発生させるようにしたこと
を特徴とするものである。

Ｆ１作用 第１．第２電極間に電源装置から所定の電圧を印加させ
る。すると、第１電極と第２電極との間にコロナ放電が
発生する。コロナ放電は円管状の第１電極の円管部会周
域と第２電極との間に発生するので、第１電極側から導
入される排気ガスはすべてコロナ放電部を通って排気管
に流れる。これによりＮＯｘか低減される。

Ｇ、実施例 以下この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１は密閉された排気ガス処理器で、こ
の処理器１の側壁１ａには排気ガス導入流路を兼ねた円
管状の第１電極２を固着する。また、排気ガス処理器１
の側壁１ａに対向する側壁１ｂには排気管３を第１電極
２とほぼ軸心を合わせて固着する。排気管３内には第２
図に示すように支持部材４により支持された針状の第２
電極５を設ける。この第２電極５の針状部５ａは排気管
３の端部より突出させるように配置するとともに円管状
の第１電極２の中心軸心上に配置するように構成する。

６は電源装置で、この電源装置６は直流、交流、パルス
、高周波のいずれでもよい。電源装置６は第１電極２と
第２電極５間に接続される。７は絶縁部材である。なお
、排気管３と第２電極５を同電位にすれば絶縁部材７は
省略してもよい。

上記のように構成された実施例において、電源装置６を
動作させて第１．第２電極２．５間に所定の電圧を印加
すると両電極間にコロナ放電が発生する。このとき発生
するコロナ放電は第３図に示すように円管状の第１電極
２の全周と第２電極５の針状部５ａとの間で第３図に破
線で示すような帽子状の放電路８を構成するようになる
。このような放電路８が形成されているときに、第１図
の第１電極２の図示左方の矢印の方向から排気ガスを流
すと、この排気ガスは放電路８を通過、すなわち放電プ
ラズマ雰囲気中を通過するので、排気ガスは分解処理さ
れて排気管３に流れて行く。

上記のように排気ガスはすべて放電プラズマ中を通過す
るため分解処理効率が向上し、ＮＯｘ除去率か高められ
る。

また、上記のような第１．第２電極２，５の構成にする
ことにより火花放電への移行がしにくくなり、従って電
流値も１ｍＡ以下にすることも可能となるから電力消費
も少なくなる。

第４図はこの発明の他の実施例を示すもので、プラズマ
発生用の電極１１．１２を排気管１３゜１４の内部に配
設したものである。この実施例の場合には電極１１．１
２間に発生したプラズマ領域に排気ガスか流れるように
して排気ガスの分解処理を行うものである。なお、前記
実施例と同一部分は同一符号を付して示した。

Ｈ９発明の効果 以上述べたように、この発明によれば、コロナ放電郡全
体が排気ガスと接触するため、排気ガスの分解処理効率
が向上し、ＮＯｘの除去率を高められるとともに消費電
力を低く抑えることができる利点かある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略構成説明図、第
２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図はコロナ放電の
状態を示す説明図、第４図はこの発明の他の実施例を示
す概略構成説明図である。 ■・・・排気ガス処理器、２・・・円管状の第１電極、
３・・・排気管、５・・・針状または棒状の第２電極、
６・・・電源装置。 第１図 ＼６ 外１名 １−−−−一挫久力スか理器 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）排気ガス処理器の一方に排気ガス導入流路を兼ね
   た円管状の第１電極を設け、この第１電極から軸方向に
   一定の間隔を隔て排気ガス導出流路となる排気管を設け
   、この排気管内に支持部材を介して先端部が排気管端部
   から突出される針状または棒状の第２電極を設け、この
   第２電極は第１電極の円管のほぼ中心軸に配置させると
   ともに第１、第２電極間に電源装置を接続し、第１、第
   ２電極間にコロナ放電を発生させるようにしたことを特
   徴とする排気ガス処理装置。