JPH04256415A - 排気ガス処理装置 - Google Patents
排気ガス処理装置Info
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- JPH04256415A JPH04256415A JP3017301A JP1730191A JPH04256415A JP H04256415 A JPH04256415 A JP H04256415A JP 3017301 A JP3017301 A JP 3017301A JP 1730191 A JP1730191 A JP 1730191A JP H04256415 A JPH04256415 A JP H04256415A
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Landscapes
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- Incineration Of Waste (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
【０００１】
【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。
、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。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジン，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焼によ
りＮＯＸが発生する。このＮＯＸ低減対策としては大き
く分けると、燃料転換，燃焼改善及び排気ガス脱硝があ
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。
ガスタービンエンジン等の内燃機関においては燃焼によ
りＮＯＸが発生する。このＮＯＸ低減対策としては大き
く分けると、燃料転換，燃焼改善及び排気ガス脱硝があ
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。
【０００３】前記排気ガス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気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Ｖ２Ｏ５−ＷＯ３−ＴｉＯ３ 系が主流で
ある。
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気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Ｖ２Ｏ５−ＷＯ３−ＴｉＯ３ 系が主流で
ある。
【０００４】
４ＮＯ＋４ＮＨ３＋Ｏ２→４Ｎ２＋６Ｈ２ＯＮＯ＋ＮＯ
２＋２ＮＨ３→２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ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。
２＋２ＮＨ３→２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ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。
【０００５】
【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。
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。
【０００６】（１）ＮＯＸ を分解するためにアンモニ
アが必要となる。このアンモニアは、有害で危険なガス
であるため、その取り扱いに細心の注意を要し、法規上
も毒・劇物取締法，高圧ガス取締法，悪臭防止法，大気
汚染防止法．労働安全衛生法，危険物船舶運送及び貯蔵
規則，港則法，航空法などで規制されている。
アが必要となる。このアンモニアは、有害で危険なガス
であるため、その取り扱いに細心の注意を要し、法規上
も毒・劇物取締法，高圧ガス取締法，悪臭防止法，大気
汚染防止法．労働安全衛生法，危険物船舶運送及び貯蔵
規則，港則法，航空法などで規制されている。
【０００７】（２）使用温度が制限される。使用温度範
囲は３２０〜４００℃程度である。３２０℃以下では脱
硝率の低下や触媒の劣化を招き、４５０℃以上では触媒
機能の低下を招く。
囲は３２０〜４００℃程度である。３２０℃以下では脱
硝率の低下や触媒の劣化を招き、４５０℃以上では触媒
機能の低下を招く。
【０００８】（３）小型化が困難である。前述した反応
式から判るようにＮＯＸ の還元反応は等モルであるた
め、脱硝するＮＯＸ 量にほぼ等しいアンモニアを排気
ガス中に注入しなければならず、アンモニア貯蔵設備、
触媒等が大型となる。
式から判るようにＮＯＸ の還元反応は等モルであるた
め、脱硝するＮＯＸ 量にほぼ等しいアンモニアを排気
ガス中に注入しなければならず、アンモニア貯蔵設備、
触媒等が大型となる。
【０００９】（４）脱硝率に限度がある。５０〜８０％
が限界である。
が限界である。
【００１０】（５）触媒が劣化する。触媒の寿命は約２
年（８０００時間）である。排気ガス成分（煤塵ＳＯＸ
等）により劣化が進む。触媒は貴金属系で高価なため、
経済的に不利である。
年（８０００時間）である。排気ガス成分（煤塵ＳＯＸ
等）により劣化が進む。触媒は貴金属系で高価なため、
経済的に不利である。
【００１１】上記のように湿式法によるアンモニア脱硝
法では種々の問題がある。
法では種々の問題がある。
【００１２】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では、大気圧での放電となるために
花火放電になりやすい等の理由により効率が悪く、高い
脱硝率を得るには大電力が必要となる。コロナ放電を用
いて放電電流を小さくし、放電領域を広げるためには、
電極の複雑化を招く。これらの問題により、放電プラズ
マを利用した排気ガス処理装置は、ＮＯＸ 排気量の多
いディーゼルエンジン等には適用することが困難である
。
た排気ガス処理装置では、大気圧での放電となるために
花火放電になりやすい等の理由により効率が悪く、高い
脱硝率を得るには大電力が必要となる。コロナ放電を用
いて放電電流を小さくし、放電領域を広げるためには、
電極の複雑化を招く。これらの問題により、放電プラズ
マを利用した排気ガス処理装置は、ＮＯＸ 排気量の多
いディーゼルエンジン等には適用することが困難である
。
【００１３】この発明は、このような問題に鑑み、放電
プラズマを用いてＮＯＸ を除去する排気ガス処理装置
において、脱硝率の向上を図ることを目的とする。
プラズマを用いてＮＯＸ を除去する排気ガス処理装置
において、脱硝率の向上を図ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、排気ガスが内部を流通する処理容器と
、この処理容器の内部に取り付けられる少なくとも一対
のプラズマ発生用電極と、この一対のプラズマ発生用電
極に高電圧を印加する高圧電源とを備えた排気ガス処理
装置において、一対のプラズマ発生用電極として次の電
極を備えたものである。
を達成するため、排気ガスが内部を流通する処理容器と
、この処理容器の内部に取り付けられる少なくとも一対
のプラズマ発生用電極と、この一対のプラズマ発生用電
極に高電圧を印加する高圧電源とを備えた排気ガス処理
装置において、一対のプラズマ発生用電極として次の電
極を備えたものである。
【００１５】（１）処理容器の流入側および流出側を仕
切る位置に取り付けられた網状電極。
切る位置に取り付けられた網状電極。
【００１６】（２）網状電極に対向する面上にて線材が
曲折されてなる線状電極。
曲折されてなる線状電極。
【００１７】
【作用】この発明によれば、処理容器の流入側および流
出側を仕切る所定の領域（網状電極および線状電極の間
の領域）の全域において放電プラズマを発生させること
ができる。したがって、この領域を通過する排気ガスの
全量が放電プラズマ雰囲気中を通過することとなり、Ｎ
ＯＸの分解処理効率が向上する。
出側を仕切る所定の領域（網状電極および線状電極の間
の領域）の全域において放電プラズマを発生させること
ができる。したがって、この領域を通過する排気ガスの
全量が放電プラズマ雰囲気中を通過することとなり、Ｎ
ＯＸの分解処理効率が向上する。
【００１８】
【実施例】以下、図面に基づいて、この発明の実施例を
説明する。
説明する。
【００１９】図１は、一実施例に係る排気ガス処理装置
を示す。図において、矢印は排気ガスを示す。１は処理
容器であり、この処理容器１には排気ガスを導入するた
めのガス導入管２と、処理後のガスを導出するガス導出
管３が連結されている。この処理容器１の内部には、メ
ッシュ電極４およびワイヤ電極５が絶縁部材６，７を介
して取り付けられている。メッシュ電極４およびワイヤ
電極５は高圧電源８に接続されている。高圧電源８は、
メッシュ電極４を陽極、ワイヤ電極５を陰極としてプラ
ズマ発生用の高電圧を印加するものである。
を示す。図において、矢印は排気ガスを示す。１は処理
容器であり、この処理容器１には排気ガスを導入するた
めのガス導入管２と、処理後のガスを導出するガス導出
管３が連結されている。この処理容器１の内部には、メ
ッシュ電極４およびワイヤ電極５が絶縁部材６，７を介
して取り付けられている。メッシュ電極４およびワイヤ
電極５は高圧電源８に接続されている。高圧電源８は、
メッシュ電極４を陽極、ワイヤ電極５を陰極としてプラ
ズマ発生用の高電圧を印加するものである。
【００２０】図２は、電極４，５を示す。メッシュ電極
４は、目の細かい網状の電極であり、処理容器１の側壁
１Ａ，１Ｂ（ガス導入管２およびガス導出管３が連結さ
れた側壁）に平行に取り付けられている。ワイヤ電極５
は、ワイヤを所定のピッチで１平面上にて複数段に曲折
して形成された電極である。このワイヤ電極５は、メッ
シュ電極４と所定の間隔をもって平行となる位置に取り
付けられている。
４は、目の細かい網状の電極であり、処理容器１の側壁
１Ａ，１Ｂ（ガス導入管２およびガス導出管３が連結さ
れた側壁）に平行に取り付けられている。ワイヤ電極５
は、ワイヤを所定のピッチで１平面上にて複数段に曲折
して形成された電極である。このワイヤ電極５は、メッ
シュ電極４と所定の間隔をもって平行となる位置に取り
付けられている。
【００２１】以上の構成において、ディーゼルエンジン
の排気ガス等、ＮＯＸを含む排気ガスがガス導入管２を
通って処理容器１に導入される。処理容器１の内部では
、高圧電源８が駆動して電極４，５に高電圧を印加する
ことにより、電極４，５間にコロナ放電が発生している
。排気ガスは、ガス導入管２からガス導出管３に流通す
る過程でメッシュ電極４の網目を通って電極４，５間の
領域を通過する。このとき排気ガスが放電プラズマ雰囲
気中にさらされることにより、排気ガス中のＮＯＸ が
分解・除去される。
の排気ガス等、ＮＯＸを含む排気ガスがガス導入管２を
通って処理容器１に導入される。処理容器１の内部では
、高圧電源８が駆動して電極４，５に高電圧を印加する
ことにより、電極４，５間にコロナ放電が発生している
。排気ガスは、ガス導入管２からガス導出管３に流通す
る過程でメッシュ電極４の網目を通って電極４，５間の
領域を通過する。このとき排気ガスが放電プラズマ雰囲
気中にさらされることにより、排気ガス中のＮＯＸ が
分解・除去される。
【００２２】図３は、コロナ放電の様子を示す。ワイヤ
電極５の近傍では、ワイヤ電極５の曲折ピッチｄに対応
してコロナ放電の放電路９に隙間９Ａが生じるが、電極
４，５間の間隔Ｄを曲折ピッチｄに比較して十分大きく
設定することにより、メッシュ電極４の近傍では、放電
路９の隙間９Ａを無くしメッシュ電極４の全面に放電路
９を形成することができる。これにより、メッシュ電極
４を通る排気ガスの全量を放電プラズマ雰囲気中にさら
すことができるので、分解処理効率が向上して脱硝率が
高められる。実験の結果、電極一対当たり１５０〜２０
０ｐｐｍ程度のＮＯＸを処理できることが確認された。 したがって電極４，５を複数段設置することによって、
ＮＯＸ処理量を調節する態様をとることも可能である。
電極５の近傍では、ワイヤ電極５の曲折ピッチｄに対応
してコロナ放電の放電路９に隙間９Ａが生じるが、電極
４，５間の間隔Ｄを曲折ピッチｄに比較して十分大きく
設定することにより、メッシュ電極４の近傍では、放電
路９の隙間９Ａを無くしメッシュ電極４の全面に放電路
９を形成することができる。これにより、メッシュ電極
４を通る排気ガスの全量を放電プラズマ雰囲気中にさら
すことができるので、分解処理効率が向上して脱硝率が
高められる。実験の結果、電極一対当たり１５０〜２０
０ｐｐｍ程度のＮＯＸを処理できることが確認された。 したがって電極４，５を複数段設置することによって、
ＮＯＸ処理量を調節する態様をとることも可能である。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、次のような効果を奏する。
、次のような効果を奏する。
【００２４】（１）網状電極および線状電極の間の領域
の全域において放電プラズマを発生させ、この領域を通
過する排気ガスの全量を放電プラズマ雰囲気中にさらす
ことができるので、ＮＯＸの分解処理効率が向上する。
の全域において放電プラズマを発生させ、この領域を通
過する排気ガスの全量を放電プラズマ雰囲気中にさらす
ことができるので、ＮＯＸの分解処理効率が向上する。
【００２５】（２）アンモニア脱硝法のように有害で危
険なアンモニアを使用しなくとも済むので、安全性・作
業性に優れている。しかも、多量（ＮＯＸとほぼ同量）
のアンモニアガスを蓄えるガスボンベ等の構成が不要と
なるので、装置の小型化が可能となる。
険なアンモニアを使用しなくとも済むので、安全性・作
業性に優れている。しかも、多量（ＮＯＸとほぼ同量）
のアンモニアガスを蓄えるガスボンベ等の構成が不要と
なるので、装置の小型化が可能となる。
【００２６】（３）アンモニア脱硝法に比べて使用温度
範囲が広がる。
範囲が広がる。
【００２７】（４）触媒を使用しないので、触媒の交換
費用等が不要となり、経済的にも有利である。
費用等が不要となり、経済的にも有利である。
【図１】この発明の一実施例に係る排気ガス処理装置の
概要を示す縦断面図。
概要を示す縦断面図。
【図２】メッシュ電極およびワイヤ電極を示す斜視図。
【図３】電極間のコロナ放電の様子を示す説明図。
１…処理容器
４…メッシュ電極
５…ワイヤ電極
８…高圧電源
Claims (1)
- 【請求項１】 排気ガスが内部を流通する処理容器と
、この処理容器の内部に取り付けられる少なくとも一対
のプラズマ発生用電極と、この一対のプラズマ発生用電
極に高電圧を印加する高圧電源とを備えた排気ガス処理
装置において、プラズマ発生用電極の一方は、処理容器
の流入側および流出側を仕切る位置に取り付けられた網
状電極であり、プラズマ発生用電極の他方は、網状電極
に対向する面上にて線材が曲折されてなる線状電極であ
ることを特徴とする排気ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017301A JPH04256415A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 排気ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017301A JPH04256415A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 排気ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04256415A true JPH04256415A (ja) | 1992-09-11 |
Family
ID=11940184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3017301A Pending JPH04256415A (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 排気ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04256415A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0695396A1 (en) * | 1993-03-29 | 1996-02-07 | Unlimited Technologies, Inc. | Emission control device and method |
| KR100395707B1 (ko) * | 2000-05-19 | 2003-08-25 | 사단법인 고등기술연구원 연구조합 | 내연기관의 배출가스 정화장치 |
| JP2010025049A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 高電圧プラズマ発生装置 |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3017301A patent/JPH04256415A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0695396A1 (en) * | 1993-03-29 | 1996-02-07 | Unlimited Technologies, Inc. | Emission control device and method |
| EP0695396A4 (en) * | 1993-03-29 | 1996-05-08 | Unlimited Techn Inc | EMISSION CONTROL DEVICE AND METHOD |
| KR100395707B1 (ko) * | 2000-05-19 | 2003-08-25 | 사단법인 고등기술연구원 연구조합 | 내연기관의 배출가스 정화장치 |
| JP2010025049A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 高電圧プラズマ発生装置 |
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