JPH0615143A - 窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器 - Google Patents
窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器Info
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- JPH0615143A JPH0615143A JP4176978A JP17697892A JPH0615143A JP H0615143 A JPH0615143 A JP H0615143A JP 4176978 A JP4176978 A JP 4176978A JP 17697892 A JP17697892 A JP 17697892A JP H0615143 A JPH0615143 A JP H0615143A
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- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大規模装置、大規模電力を用いることなく、
高い分解効率を低廉に実現できて、排ガス量の多い各種
燃焼装置に用いる排ガス公害対策装置として実用化可能
な窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器を提供する。 【構成】 プラズマ反応容器１内には窒素酸化物ＮＯｘ
を有する排ガスが流れる排ガス流路２が設けられてい
る。該流路２には排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを分解す
る放電プラズマを発生させる網目状電極４、５が配置さ
れている。該電極４、５間にはその粒の形状がほぼ球形
の粒状物である光触媒作用を備えた誘電体６が積み重な
っている。電極４、５に高電圧を印加すると、誘電体６
の粒と粒との間隙で放電プラズマとその発光光による光
触媒反応とが起き、排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘは分解
される。
高い分解効率を低廉に実現できて、排ガス量の多い各種
燃焼装置に用いる排ガス公害対策装置として実用化可能
な窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器を提供する。 【構成】 プラズマ反応容器１内には窒素酸化物ＮＯｘ
を有する排ガスが流れる排ガス流路２が設けられてい
る。該流路２には排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを分解す
る放電プラズマを発生させる網目状電極４、５が配置さ
れている。該電極４、５間にはその粒の形状がほぼ球形
の粒状物である光触媒作用を備えた誘電体６が積み重な
っている。電極４、５に高電圧を印加すると、誘電体６
の粒と粒との間隙で放電プラズマとその発光光による光
触媒反応とが起き、排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘは分解
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発電プラント用ボイラ、
ディーゼルエンジン、ガスタービン及び各種燃焼炉など
から排出される排ガス中のＮＯｘを光触媒作用を用いて
効果的に除去できる窒素酸化物分解装置のプラズマ反応
容器に関する。
ディーゼルエンジン、ガスタービン及び各種燃焼炉など
から排出される排ガス中のＮＯｘを光触媒作用を用いて
効果的に除去できる窒素酸化物分解装置のプラズマ反応
容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術を図４〜図６を参照して説明
する。図４、図５は従来から用いられているグロー放電
プラズマによる窒素酸化物分解装置の説明図である。こ
の装置により、例えばディーゼルエンジンの排ガス中の
ＮＯｘを無害化する場合を例にとり説明する。
する。図４、図５は従来から用いられているグロー放電
プラズマによる窒素酸化物分解装置の説明図である。こ
の装置により、例えばディーゼルエンジンの排ガス中の
ＮＯｘを無害化する場合を例にとり説明する。
【０００３】図４において、ディーゼルエンジン１０１
の排ガスを排気管１０２を介してサイクロンコレクター
１０３に通し、防塵してから、プラズマ反応容器１０５
に導入し、ＮＯｘを無害化処理して後、排出する。プラ
ズマ反応容器１０５は、図５に示すように筒状の絶縁体
容器１０５の内側に第１の電極（平板状）１０８、第２
の電極（鋸歯状）１０９、誘電体１１０を配設し、第１
及び第２の電極に電圧を印加する電源１０６により構成
され、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、第１
の電極１０８と第２の電極１０９との間に電源１０６を
用いて電圧を印加すると、第２の電極１０９と誘電体１
１０との間に大気圧グロー放電現象が発生し排ガスはプ
ラズマ化される。そして、例えばＮＯｘは次の化学反応
を起こす。 ２ＮＯ2→２ＮＯ＋Ｏ2…………………………………………………（１） ２ＮＯ＋Ｏ2→Ｎ2＋２Ｏ2 ……………………………………………（２） 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、中性粒子などが混在した電離気体であ
り、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及びＯ2になり無害化
処理されると考えられる。
の排ガスを排気管１０２を介してサイクロンコレクター
１０３に通し、防塵してから、プラズマ反応容器１０５
に導入し、ＮＯｘを無害化処理して後、排出する。プラ
ズマ反応容器１０５は、図５に示すように筒状の絶縁体
容器１０５の内側に第１の電極（平板状）１０８、第２
の電極（鋸歯状）１０９、誘電体１１０を配設し、第１
及び第２の電極に電圧を印加する電源１０６により構成
され、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、第１
の電極１０８と第２の電極１０９との間に電源１０６を
用いて電圧を印加すると、第２の電極１０９と誘電体１
１０との間に大気圧グロー放電現象が発生し排ガスはプ
ラズマ化される。そして、例えばＮＯｘは次の化学反応
を起こす。 ２ＮＯ2→２ＮＯ＋Ｏ2…………………………………………………（１） ２ＮＯ＋Ｏ2→Ｎ2＋２Ｏ2 ……………………………………………（２） 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、中性粒子などが混在した電離気体であ
り、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及びＯ2になり無害化
処理されると考えられる。
【０００４】プラズマ反応容器内の電極の形状は、上述
の鋸歯状のもののほか図３に示すような誘電体で覆った
網目状の電極１１１及び１１２を排ガス流路とほぼ直角
に配置した構造のものなど種々の形状のものがある。し
かし、排ガスの耐量処理には、図３のような網目上の電
極が最適である。
の鋸歯状のもののほか図３に示すような誘電体で覆った
網目状の電極１１１及び１１２を排ガス流路とほぼ直角
に配置した構造のものなど種々の形状のものがある。し
かし、排ガスの耐量処理には、図３のような網目上の電
極が最適である。
【０００５】また、プラズマ反応容器に使用する上述の
誘電体は充電エネルギーを大きくするため、コンデンサ
の容量Ｃは下式（３）で表されることから、比誘電率ε
sを大きくできる強誘電体(ＢａＴｉＯ3セラミック)がよ
く用いられている。 Ｃ＝ε0・εｓ・（Ｓ／ｄ）…………………………………………（３） （ε0：真空誘電率、εｓ：比誘電率、Ｓ：電極面積、ｄ：電極間距離） 一方、近年、光触媒の利用による環境汚染物質の分解・
無害化が注目されている。光反応では反応に必要なエネ
ルギの一部または全部を光で与えるため反応の選択性が
高くかつ処理対象物質全体を高温にする必要がない。さ
らに、光触媒を用いると光エネルギーの利用率を高めか
つ反応速度も早くすることが可能である。このため光触
媒を用いた反応を環境中の低濃度の汚染物質の分解・無
害化に利用して低コストで効率的な環境浄化の手段を実
現する種々の試みがなされている。
誘電体は充電エネルギーを大きくするため、コンデンサ
の容量Ｃは下式（３）で表されることから、比誘電率ε
sを大きくできる強誘電体(ＢａＴｉＯ3セラミック)がよ
く用いられている。 Ｃ＝ε0・εｓ・（Ｓ／ｄ）…………………………………………（３） （ε0：真空誘電率、εｓ：比誘電率、Ｓ：電極面積、ｄ：電極間距離） 一方、近年、光触媒の利用による環境汚染物質の分解・
無害化が注目されている。光反応では反応に必要なエネ
ルギの一部または全部を光で与えるため反応の選択性が
高くかつ処理対象物質全体を高温にする必要がない。さ
らに、光触媒を用いると光エネルギーの利用率を高めか
つ反応速度も早くすることが可能である。このため光触
媒を用いた反応を環境中の低濃度の汚染物質の分解・無
害化に利用して低コストで効率的な環境浄化の手段を実
現する種々の試みがなされている。
【０００６】例えば、特開昭６０−１８７３２２号公報
には光触媒と廃棄物を入れ、これに光を照射することに
よって廃棄物中の有害物質を分解する方法が開示されて
いる。特開昭６３−１１１９２９号公報には光触媒を用
いて排ガス中の亜酸化窒素を分解し無害化する方法が、
特開昭６３−３０５９２２号公報には光触媒を用いてフ
ロンガスを処理する方法がそれぞれ開示されている。
には光触媒と廃棄物を入れ、これに光を照射することに
よって廃棄物中の有害物質を分解する方法が開示されて
いる。特開昭６３−１１１９２９号公報には光触媒を用
いて排ガス中の亜酸化窒素を分解し無害化する方法が、
特開昭６３−３０５９２２号公報には光触媒を用いてフ
ロンガスを処理する方法がそれぞれ開示されている。
【０００７】また、特開昭６３−５０７１６５号公報に
は、有機または無機物質で汚染された水を光触媒を用い
て浄化する方法が、特開平１−２８８３２１号公報には
液体有機物質に過酸化物を添加しこれらを光触媒によっ
て酸化し二酸化炭素とする液体有機物質の無害化方法に
関するものが提案されている。
は、有機または無機物質で汚染された水を光触媒を用い
て浄化する方法が、特開平１−２８８３２１号公報には
液体有機物質に過酸化物を添加しこれらを光触媒によっ
て酸化し二酸化炭素とする液体有機物質の無害化方法に
関するものが提案されている。
【０００８】その他、光触媒による悪臭物質の分解・無
害化に関しても多くの提案がなされており、例えば、特
開平１−２８８３２２号公報、特開平１−２８８３２１
号公報、特開平１−２３１９２６号公報、特開平１−２
１８６３５号公報、特開平１−１５９０３１号公報、特
開昭６３−８０８３３号公報等がある。
害化に関しても多くの提案がなされており、例えば、特
開平１−２８８３２２号公報、特開平１−２８８３２１
号公報、特開平１−２３１９２６号公報、特開平１−２
１８６３５号公報、特開平１−１５９０３１号公報、特
開昭６３−８０８３３号公報等がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の窒
素酸化物分解装置のプラズマ反応容器でもプラズマ放電
のエネルギーの相当部分は放電発光の光エネルギーとな
って無駄に消失し、窒素酸化物の分解効率は必ずしも上
がっていない。分解効率を上げるためプラズマ放電の規
模をより大きくしようとして装置の規模を大きくし、よ
り大きな電力を用いたものにすれば、装置が非常に高価
なものとなり、装置の運転費用も高価なものとなってし
まう。これではガスタービンなど排ガス量の多い各種燃
焼装置に用いる排ガス公害対策装置として実用化するの
は困難である。
素酸化物分解装置のプラズマ反応容器でもプラズマ放電
のエネルギーの相当部分は放電発光の光エネルギーとな
って無駄に消失し、窒素酸化物の分解効率は必ずしも上
がっていない。分解効率を上げるためプラズマ放電の規
模をより大きくしようとして装置の規模を大きくし、よ
り大きな電力を用いたものにすれば、装置が非常に高価
なものとなり、装置の運転費用も高価なものとなってし
まう。これではガスタービンなど排ガス量の多い各種燃
焼装置に用いる排ガス公害対策装置として実用化するの
は困難である。
【００１０】本発明は、大規模装置、大規模電力を用い
ることなく、高い分解効率を低廉に実現できて、排ガス
量の多い各種燃焼装置に用いる排ガス公害対策装置とし
て実用化可能な窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器
を提供することを目的とする。
ることなく、高い分解効率を低廉に実現できて、排ガス
量の多い各種燃焼装置に用いる排ガス公害対策装置とし
て実用化可能な窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は、プラ
ズマ反応容器に用いる誘電体を光触媒作用を備えたもの
にすることにより達成される。
ズマ反応容器に用いる誘電体を光触媒作用を備えたもの
にすることにより達成される。
【００１２】すなわち、本発明は、窒素酸化物ＮＯｘを
有する排ガスが流れる排ガス流路と、該流路を流れる前
記排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを分解する放電プラズマ
を発生させる正電極及び負電極と、前記流路に配設され
前記両電極に高電圧が印加されると前記放電プラズマが
発生して窒素酸化物ＮＯｘが分解されるプラズマ発生場
と、該発生場内に配設され前記放電プラズマの発光を受
けて励起され前記窒素酸化物ＮＯｘを還元して分解する
光触媒作用を有する誘電体とを備えた窒素酸化物分解装
置のプラズマ反応容器を要旨とする。
有する排ガスが流れる排ガス流路と、該流路を流れる前
記排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを分解する放電プラズマ
を発生させる正電極及び負電極と、前記流路に配設され
前記両電極に高電圧が印加されると前記放電プラズマが
発生して窒素酸化物ＮＯｘが分解されるプラズマ発生場
と、該発生場内に配設され前記放電プラズマの発光を受
けて励起され前記窒素酸化物ＮＯｘを還元して分解する
光触媒作用を有する誘電体とを備えた窒素酸化物分解装
置のプラズマ反応容器を要旨とする。
【００１３】また、前記誘電体は前記プラズマ発生場内
に配設され積み重なった粒状物である前記の窒素酸化物
分解装置のプラズマ反応容器も要旨とする。
に配設され積み重なった粒状物である前記の窒素酸化物
分解装置のプラズマ反応容器も要旨とする。
【００１４】
【作用】両電極に高電圧を印加すると、プラズマ発生場
において、該発生場内に配設された誘電体の周囲に放電
プラズマが発生し、前記発生場を流れる排ガス中の窒素
酸化物ＮＯｘは例えば下記の反応により分解される。 ２ＮＯ2→２ＮＯ＋Ｏ2…………………………………………………（１） ２ＮＯ＋Ｏ2→Ｎ2＋２Ｏ2 ……………………………………………（２） 前記放電プラズマによる放電光を前記誘電体が受ける
と、該誘電体は励起され光触媒作用により下記の反応を
起こして排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを還元して分解す
る。 ２ＮＯ2→２ＮＯ＋Ｏ2…………………………………………………（３） 前記誘電体が前記粒状物のときは、積み重なった誘電体
の粒と粒との間隙を窒素酸化物ＮＯｘを有する排ガスが
流れる。前記両電極に高電圧を印加すると前記間隙にお
いて放電プラズマが発生し、該間隙を流れる前記排ガス
中の窒素酸化物ＮＯｘを前記（１）（２）式の反応によ
り分解する。
において、該発生場内に配設された誘電体の周囲に放電
プラズマが発生し、前記発生場を流れる排ガス中の窒素
酸化物ＮＯｘは例えば下記の反応により分解される。 ２ＮＯ2→２ＮＯ＋Ｏ2…………………………………………………（１） ２ＮＯ＋Ｏ2→Ｎ2＋２Ｏ2 ……………………………………………（２） 前記放電プラズマによる放電光を前記誘電体が受ける
と、該誘電体は励起され光触媒作用により下記の反応を
起こして排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを還元して分解す
る。 ２ＮＯ2→２ＮＯ＋Ｏ2…………………………………………………（３） 前記誘電体が前記粒状物のときは、積み重なった誘電体
の粒と粒との間隙を窒素酸化物ＮＯｘを有する排ガスが
流れる。前記両電極に高電圧を印加すると前記間隙にお
いて放電プラズマが発生し、該間隙を流れる前記排ガス
中の窒素酸化物ＮＯｘを前記（１）（２）式の反応によ
り分解する。
【００１５】前記間隙における前記放電プラズマによる
放電光を前記間隙の周囲を覆う前記粒状物の誘電体が受
けると該誘電体は励起され光触媒作用により上記（３）
式の反応を起こして排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを還元
して分解する。
放電光を前記間隙の周囲を覆う前記粒状物の誘電体が受
けると該誘電体は励起され光触媒作用により上記（３）
式の反応を起こして排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを還元
して分解する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明にかかる窒素酸化物分解装置のプ
ラズマ反応容器の構造を示す概略図である。１は本願発
明の一実施例にかかるプラズマ反応容器である。該プラ
ズマ反応容器１を適用した窒素酸化物分解装置の、プラ
ズマ反応容器を除いた全体構成は、図１を参照して説明
した従来の窒素酸化物分解装置と同様である。すなわち
プラズマ反応容器１によりディーゼルエンジンから排出
される排ガスの窒素酸化物を分解する場合は、ディーゼ
ルエンジンから排出される排ガスを排気管を介してサイ
クロンコレクターに通し、防塵してから、プラズマ反応
容器１に導入する。プラズマ反応容器１内は図１中矢印
で示すように該容器１の軸方向に窒素酸化物ＮＯｘを有
する排ガスが流れる排ガス流路２となっており該流路に
は誘電体で覆った網目状電極（負電極）４と、同様の網
目状電極（正電極）５とが配設されている。該両電極は
その網目が窒素酸化物流路２と垂直になるよう配置され
ている。両電極は図３を参照して説明した従来の網目状
電極と同様である。両電極間には粒状の誘電体６が積み
重なって配置されている。該誘電体６の粒はＴｉＯ2を
ほぼ球形に構成したものである。放電プラズマは網目状
電極４、５間の誘電体６の間隙で発生するため該両電極
４、５間がプラズマ発生場となる。
明する。図１は本発明にかかる窒素酸化物分解装置のプ
ラズマ反応容器の構造を示す概略図である。１は本願発
明の一実施例にかかるプラズマ反応容器である。該プラ
ズマ反応容器１を適用した窒素酸化物分解装置の、プラ
ズマ反応容器を除いた全体構成は、図１を参照して説明
した従来の窒素酸化物分解装置と同様である。すなわち
プラズマ反応容器１によりディーゼルエンジンから排出
される排ガスの窒素酸化物を分解する場合は、ディーゼ
ルエンジンから排出される排ガスを排気管を介してサイ
クロンコレクターに通し、防塵してから、プラズマ反応
容器１に導入する。プラズマ反応容器１内は図１中矢印
で示すように該容器１の軸方向に窒素酸化物ＮＯｘを有
する排ガスが流れる排ガス流路２となっており該流路に
は誘電体で覆った網目状電極（負電極）４と、同様の網
目状電極（正電極）５とが配設されている。該両電極は
その網目が窒素酸化物流路２と垂直になるよう配置され
ている。両電極は図３を参照して説明した従来の網目状
電極と同様である。両電極間には粒状の誘電体６が積み
重なって配置されている。該誘電体６の粒はＴｉＯ2を
ほぼ球形に構成したものである。放電プラズマは網目状
電極４、５間の誘電体６の間隙で発生するため該両電極
４、５間がプラズマ発生場となる。
【００１７】続いて本実施例にかかるプラズマ反応容器
１を適用した窒素酸化物分解装置を使用してディーゼル
エンジンから排出される排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを
分解して無害化する手順について説明する。まず、ディ
ーゼルエンジンから排出される排ガスを排気管を介して
サイクロンコレクターに通し、防塵してから、プラズマ
反応容器１に導入する（図３参照）。該容器１に導入さ
れた排ガスは排ガス流路２を流れ網目状電極５の網目を
くぐり、プラズマ放電場３に入る。該放電場３には粒状
の誘電体６が積み重なっているから、排ガスは該誘電体
６の粒と粒の間の間隙を通過していく。この状態で網目
状電極４、５に２０ＫＶ程度の高電圧を印加すると、誘
電体６の粒と粒との間の間隙で放電プラズマが発生し、
例えば下記の反応により排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを
分解する。 ２ＮＯ2→２ＮＯ＋Ｏ2…………………………………………………（１） ２ＮＯ＋Ｏ2→Ｎ2＋２Ｏ2 ……………………………………………（２） 該放電プラズマの発生により前記間隙においては放電発
光が発生するが、かかる光はかかる間隙を囲む粒状の誘
電体６に照らす。これにより誘電体６は励起され光触媒
作用を起こし、以下の反応により窒素酸化物ＮＯｘを還
元し分解する。 ２ＮＯ2→２ＮＯ＋Ｏ2…………………………………………………（３） このように排ガスは誘電体６の粒と粒との間隙を通過し
ていく間に放電プラズマ及び光触媒作用により窒素酸化
物ＮＯｘが分解され、無害化される。無害化された排ガ
スは網目状電極４の網目をくぐり図１中矢印で示したと
おりプラズマ反応容器１から排出される。
１を適用した窒素酸化物分解装置を使用してディーゼル
エンジンから排出される排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを
分解して無害化する手順について説明する。まず、ディ
ーゼルエンジンから排出される排ガスを排気管を介して
サイクロンコレクターに通し、防塵してから、プラズマ
反応容器１に導入する（図３参照）。該容器１に導入さ
れた排ガスは排ガス流路２を流れ網目状電極５の網目を
くぐり、プラズマ放電場３に入る。該放電場３には粒状
の誘電体６が積み重なっているから、排ガスは該誘電体
６の粒と粒の間の間隙を通過していく。この状態で網目
状電極４、５に２０ＫＶ程度の高電圧を印加すると、誘
電体６の粒と粒との間の間隙で放電プラズマが発生し、
例えば下記の反応により排ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを
分解する。 ２ＮＯ2→２ＮＯ＋Ｏ2…………………………………………………（１） ２ＮＯ＋Ｏ2→Ｎ2＋２Ｏ2 ……………………………………………（２） 該放電プラズマの発生により前記間隙においては放電発
光が発生するが、かかる光はかかる間隙を囲む粒状の誘
電体６に照らす。これにより誘電体６は励起され光触媒
作用を起こし、以下の反応により窒素酸化物ＮＯｘを還
元し分解する。 ２ＮＯ2→２ＮＯ＋Ｏ2…………………………………………………（３） このように排ガスは誘電体６の粒と粒との間隙を通過し
ていく間に放電プラズマ及び光触媒作用により窒素酸化
物ＮＯｘが分解され、無害化される。無害化された排ガ
スは網目状電極４の網目をくぐり図１中矢印で示したと
おりプラズマ反応容器１から排出される。
【００１８】以上説明した本実施例のプラスマ反応容器
によれば、プラズマ放電のエネルギーの相当部分をなす
放電発光の光エネルギーが、従来は無駄に消失していた
のを有効利用し、従来の放電プラズマによる窒素酸化物
の分解に加え光触媒作用による窒素酸化物の分解も行え
るから、大規模装置、大規模電力を用いることなく窒素
酸化物の分解効率を大幅にアップさせることができる。
よって、高い分解効率を低廉に実現でき、排ガス量の多
い各種燃焼装置に用いる排ガス公害対策装置として実用
化可能な窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器を提供
することができる。
によれば、プラズマ放電のエネルギーの相当部分をなす
放電発光の光エネルギーが、従来は無駄に消失していた
のを有効利用し、従来の放電プラズマによる窒素酸化物
の分解に加え光触媒作用による窒素酸化物の分解も行え
るから、大規模装置、大規模電力を用いることなく窒素
酸化物の分解効率を大幅にアップさせることができる。
よって、高い分解効率を低廉に実現でき、排ガス量の多
い各種燃焼装置に用いる排ガス公害対策装置として実用
化可能な窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器を提供
することができる。
【００１９】また、誘電体６を粒状物とし、プラズマ反
応場３に積み重なった状態で配置しているから、放電プ
ラズマが発生する粒状の誘電体６の粒と粒との間の間隙
の周囲はほぼ誘電体６で覆われており、放電プラズマの
発光光はほぼすべてが誘電体６を照らすことになるの
で、発光エネルギーをあまり無駄に消失させることなく
充分に光触媒作用に利用することができる。これにより
排ガスの高い分解効率の低廉な実現が特に効果的に達成
される。
応場３に積み重なった状態で配置しているから、放電プ
ラズマが発生する粒状の誘電体６の粒と粒との間の間隙
の周囲はほぼ誘電体６で覆われており、放電プラズマの
発光光はほぼすべてが誘電体６を照らすことになるの
で、発光エネルギーをあまり無駄に消失させることなく
充分に光触媒作用に利用することができる。これにより
排ガスの高い分解効率の低廉な実現が特に効果的に達成
される。
【００２０】なお、本願発明は上記の実施例に限定され
るものではない。まず、図２のように二つの電極を網目
状の電極とせず、一方（負電極）を棒状電極７としても
よい。図２において図１と同一符号の部材は図１と同一
の部材である。
るものではない。まず、図２のように二つの電極を網目
状の電極とせず、一方（負電極）を棒状電極７としても
よい。図２において図１と同一符号の部材は図１と同一
の部材である。
【００２１】また、図３のような放電器８をプラズマ反
応容器内に設ける構成とすることもできる。図３におい
て、放電器８はプラズマ反応容器（図示せず）の排ガス
流路（図示せず）に設けられている。１４、１５は誘電
体であり、図３のように電極９（正電極）、電極１０
（負電極）が設けられている。排ガスは図中矢印で示し
たように排ガス流路を流れ、放電器８は誘電体１４、１
５の長手方向と排ガス流路とが直交する位置に配置され
ている。電極９、１０間には粒状の誘電体１３が積み重
なっており、該誘電体１３は図１の誘電体６と同一のも
のである。放電プラズマは誘電体１３の粒と粒との間の
間隙で発生するから、電極９、１０間の誘電体１３の積
み重なった部分がプラズマ放電場となる。該放電場への
排ガスの入口と出口には誘電体１４、１５に掛け渡され
た網体１１、１２が設けられている。該網体１１、１２
を設けたのは積み重なった粒状の誘電体１３がこぼれ落
ちるのを防止するためである。なお、図３において網体
１１は一部切り欠いた状態で示している。図３の放電器
８を用いた場合は放電が排ガスの流れと垂直になる。
応容器内に設ける構成とすることもできる。図３におい
て、放電器８はプラズマ反応容器（図示せず）の排ガス
流路（図示せず）に設けられている。１４、１５は誘電
体であり、図３のように電極９（正電極）、電極１０
（負電極）が設けられている。排ガスは図中矢印で示し
たように排ガス流路を流れ、放電器８は誘電体１４、１
５の長手方向と排ガス流路とが直交する位置に配置され
ている。電極９、１０間には粒状の誘電体１３が積み重
なっており、該誘電体１３は図１の誘電体６と同一のも
のである。放電プラズマは誘電体１３の粒と粒との間の
間隙で発生するから、電極９、１０間の誘電体１３の積
み重なった部分がプラズマ放電場となる。該放電場への
排ガスの入口と出口には誘電体１４、１５に掛け渡され
た網体１１、１２が設けられている。該網体１１、１２
を設けたのは積み重なった粒状の誘電体１３がこぼれ落
ちるのを防止するためである。なお、図３において網体
１１は一部切り欠いた状態で示している。図３の放電器
８を用いた場合は放電が排ガスの流れと垂直になる。
【００２２】また、本願発明に適用する粒状の誘電体
６、１３は光触媒作用を備えたものであれば本発明に適
用できるが、放電プラズマの発光エネルギーは、特に紫
外線領域の波長が多い。したがって、バンドギャップが
紫外線領域にあるＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ2、Ｚｎ
Ｓなどを光触媒として用いれば発光エネルギーを充分に
活用することができる。特に酸素共存下で使用できるＴ
ｉＯ2が最も望ましい。
６、１３は光触媒作用を備えたものであれば本発明に適
用できるが、放電プラズマの発光エネルギーは、特に紫
外線領域の波長が多い。したがって、バンドギャップが
紫外線領域にあるＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ2、Ｚｎ
Ｓなどを光触媒として用いれば発光エネルギーを充分に
活用することができる。特に酸素共存下で使用できるＴ
ｉＯ2が最も望ましい。
【００２３】誘電体６、１３は粒状の誘電体が積み重な
った構成とすることに限定されるものでなく、プラズマ
放電場内に配設されたものであれば光触媒作用を利用で
きるから、その形状を問わない。誘電体６、１３を粒状
物とする場合でも、誘電体６、１３の粒の形状は上記実
施例に限定されるものではなく、円筒状、テトラ状など
種々の形状にすることができる。
った構成とすることに限定されるものでなく、プラズマ
放電場内に配設されたものであれば光触媒作用を利用で
きるから、その形状を問わない。誘電体６、１３を粒状
物とする場合でも、誘電体６、１３の粒の形状は上記実
施例に限定されるものではなく、円筒状、テトラ状など
種々の形状にすることができる。
【００２４】電極に印加される電圧の形式が交流、直流
を問わないこと、プラズマ反応容器の形状も円筒状、直
方体状など種々の形状に実施できることは言うまでもな
い。
を問わないこと、プラズマ反応容器の形状も円筒状、直
方体状など種々の形状に実施できることは言うまでもな
い。
【００２５】
【発明の効果】以上説明した本願発明にかかる窒素酸化
物分解装置のプラスマ反応容器によれば、プラズマ放電
のエネルギーの相当部分をなす放電発光の光エネルギー
が、従来は無駄に消失していたのを有効利用し、従来の
放電プラズマによる窒素酸化物の分解に加え光触媒作用
による窒素酸化物の分解も行えるから、大規模装置、大
規模電力を用いることなく窒素酸化物の分解効率を大幅
にアップさせることができる。よって、高い分解効率を
低廉に実現でき、排ガス量の多い各種燃焼装置に用いる
排ガス公害対策装置として実用化可能な窒素酸化物分解
装置のプラズマ反応容器を提供することができる。
物分解装置のプラスマ反応容器によれば、プラズマ放電
のエネルギーの相当部分をなす放電発光の光エネルギー
が、従来は無駄に消失していたのを有効利用し、従来の
放電プラズマによる窒素酸化物の分解に加え光触媒作用
による窒素酸化物の分解も行えるから、大規模装置、大
規模電力を用いることなく窒素酸化物の分解効率を大幅
にアップさせることができる。よって、高い分解効率を
低廉に実現でき、排ガス量の多い各種燃焼装置に用いる
排ガス公害対策装置として実用化可能な窒素酸化物分解
装置のプラズマ反応容器を提供することができる。
【００２６】また、プラズマ反応場内に配設される誘電
体を積み重なった粒状物とした場合は、放電プラズマが
発生する前記粒状の誘電体の粒と粒との間の間隙の周囲
はほぼ前記誘電体で覆われており、放電プラズマの発光
光はほぼすべてが前記誘電体を照らすことになるので、
発光エネルギーをあまり無駄に消失させることなく充分
に光触媒作用に利用することができる。これにより排ガ
スの高い分解効率の低廉な実現が特に効果的に達成され
る。
体を積み重なった粒状物とした場合は、放電プラズマが
発生する前記粒状の誘電体の粒と粒との間の間隙の周囲
はほぼ前記誘電体で覆われており、放電プラズマの発光
光はほぼすべてが前記誘電体を照らすことになるので、
発光エネルギーをあまり無駄に消失させることなく充分
に光触媒作用に利用することができる。これにより排ガ
スの高い分解効率の低廉な実現が特に効果的に達成され
る。
【図１】実施例にかかる窒素酸化物分解装置のプラズマ
反応容器の構造を示す概略図である。
反応容器の構造を示す概略図である。
【図２】実施例にかかる窒素酸化物分解装置のプラズマ
反応容器の構造を示す概略図である。
反応容器の構造を示す概略図である。
【図３】実施例にかかる窒素酸化物分解装置のプラズマ
反応容器に用いる放電器の構造を示す図である。
反応容器に用いる放電器の構造を示す図である。
【図４】従来の窒素酸化物分解装置により窒素酸化物を
分解する処理手順の説明図である。
分解する処理手順の説明図である。
【図５】従来の窒素酸化物分解装置に用いるプラズマ反
応容器の構造の一例を示す図である。
応容器の構造の一例を示す図である。
【図６】従来の窒素酸化物分解装置に用いるプラズマ反
応容器に適用する電極構造の一例を示す図である。
応容器に適用する電極構造の一例を示す図である。
１…プラズマ反応容器 ４…網目状電極 ５…網目状電極 ６…誘電体
Claims (1)
- 【請求項１】 窒素酸化物ＮＯｘを有する排ガスが流れ
る排ガス流路と、該流路を流れる前記排ガス中の窒素酸
化物ＮＯｘを分解する放電プラズマを発生させる正電極
及び負電極と、前記流路に配設され前記両電極に高電圧
が印加されると前記放電プラズマが発生して窒素酸化物
ＮＯｘが分解されるプラズマ発生場と、該発生場内に配
設され前記放電プラズマの発光を受けて励起され前記窒
素酸化物ＮＯｘを還元して分解する光触媒作用を有する
誘電体とを備えた窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4176978A JPH0615143A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4176978A JPH0615143A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0615143A true JPH0615143A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=16023039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4176978A Withdrawn JPH0615143A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0615143A (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995031270A1 (de) * | 1994-05-11 | 1995-11-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur entgiftung von abgasen aus mobilen anlagen |
| WO1998007503A1 (fr) * | 1996-08-20 | 1998-02-26 | Ebara Corporation | Procede et appareil permettant de purifier un gaz contenant des contaminants |
| US5746984A (en) * | 1996-06-28 | 1998-05-05 | Low Emissions Technologies Research And Development Partnership | Exhaust system with emissions storage device and plasma reactor |
| WO1999032214A1 (en) * | 1997-12-19 | 1999-07-01 | Aea Technology Plc | Plasma assisted gas processing with titania |
| FR2798077A1 (fr) * | 1999-09-03 | 2001-03-09 | Lab Sa | Procede et installation d'epuration de gaz |
| WO2001019515A1 (fr) * | 1999-09-09 | 2001-03-22 | Hitachi Zosen Corporation | Catalyseur a electrode de decharge ou support de catalyseur |
| WO2003029733A1 (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Refrigerator |
| US6893617B2 (en) | 2001-06-14 | 2005-05-17 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for retention of non-thermal plasma reactor |
| JP2005144445A (ja) * | 2003-10-24 | 2005-06-09 | Yamaha Corp | 非平衡プラズマによるガス処理方法と放電電極及びそれを備えたガス処理装置 |
| KR100513165B1 (ko) * | 2002-09-04 | 2005-09-09 | 제주대학교 산학협력단 | 송이와 플라즈마를 이용한 배기가스 중의 질소산화물처리방법 |
| KR100543529B1 (ko) * | 2003-04-29 | 2006-01-31 | 국방과학연구소 | 공기정화시스템 및 정화방법 |
| US7070744B2 (en) | 1999-05-20 | 2006-07-04 | Institute For Advanced Engineering | Purification system of exhaust gases of an internal combustion engine |
| US7078000B2 (en) | 2001-06-14 | 2006-07-18 | Delphi Technologies, Inc. | Apparatus and method for mat protection of non-thermal plasma reactor |
| DE10026725B4 (de) * | 1999-06-28 | 2009-05-20 | Denso Corp., Kariya-shi | Abgasemissionsreinigungsvorrichtung für Verbrennungsmotoren |
| EP2075422A1 (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-01 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Exhaust gas treatment system for an internal combustion engine |
| KR100969629B1 (ko) * | 2008-02-11 | 2010-07-14 | 강원대학교산학협력단 | 배가스 제거용 유전체 장벽 방전-광촉매 복합 시스템 |
| JP2013209921A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 排ガス浄化システム |
| JP2015505721A (ja) * | 2011-12-01 | 2015-02-26 | ベーウェールＢｅｅｗａｉｒ | 排出物をマイクロビーズの床において低温プラズマおよび光触媒作用により処理するための方法 |
| JP2015196109A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | 株式会社Ｎｂｃメッシュテック | ガス処理装置 |
| WO2021096077A1 (ko) * | 2019-11-14 | 2021-05-20 | 한국재료연구원 | 다공성 세라믹 유전체를 포함하는 플라즈마 발생장치 |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP4176978A patent/JPH0615143A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |