JPH06285330A - 排ガス処理装置 - Google Patents
排ガス処理装置Info
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- JPH06285330A JPH06285330A JP5097095A JP9709593A JPH06285330A JP H06285330 A JPH06285330 A JP H06285330A JP 5097095 A JP5097095 A JP 5097095A JP 9709593 A JP9709593 A JP 9709593A JP H06285330 A JPH06285330 A JP H06285330A
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- exhaust gas
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大容量の排ガス中の窒素酸化物を高い効率で
除去処理でき、かつ設備コスト面でも充分な採算性が得
られる構造の排ガス処理装置を提供すること。 【構成】 窒素酸化物を含む排ガスを流す排ガス流路
に、排ガス中の窒素酸化物を分解するグロー放電プラズ
マを発生させる正電極および負電極を設ける。このプラ
ズマ電極の両側に隣接して配置されピンギャップアーク
を発生させる予備電離用のスパーク放電用のＵＶピンを
設け、これと電気的に接続されるとともにプラズマ負電
極側と電気的接続された導電フィンを設ける。このよう
な導電フィンはガス流路に平行に取り付けておき、同時
に放熱作用を持たせている。これにより、高電子密度を
予備電離用のスパークピンにより主放電用電極間に均一
に発生させることができ、多くの活性種を生成すること
ができるため、窒素酸化物（ＮＯｘ）の分解効率を大幅
に向上させ、同時にエネルギ効率を向上させて大流量の
排ガス分解処理が可能となる。
除去処理でき、かつ設備コスト面でも充分な採算性が得
られる構造の排ガス処理装置を提供すること。 【構成】 窒素酸化物を含む排ガスを流す排ガス流路
に、排ガス中の窒素酸化物を分解するグロー放電プラズ
マを発生させる正電極および負電極を設ける。このプラ
ズマ電極の両側に隣接して配置されピンギャップアーク
を発生させる予備電離用のスパーク放電用のＵＶピンを
設け、これと電気的に接続されるとともにプラズマ負電
極側と電気的接続された導電フィンを設ける。このよう
な導電フィンはガス流路に平行に取り付けておき、同時
に放熱作用を持たせている。これにより、高電子密度を
予備電離用のスパークピンにより主放電用電極間に均一
に発生させることができ、多くの活性種を生成すること
ができるため、窒素酸化物（ＮＯｘ）の分解効率を大幅
に向上させ、同時にエネルギ効率を向上させて大流量の
排ガス分解処理が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は排ガス処理装置に係り、
発電プラント用ボイラ、ディーゼルエンジン、ガスター
ビンおよび各種燃焼炉などから排出される排ガス中の窒
素酸化物をグロー放電で分解除去するための排ガス処理
装置に関する。
発電プラント用ボイラ、ディーゼルエンジン、ガスター
ビンおよび各種燃焼炉などから排出される排ガス中の窒
素酸化物をグロー放電で分解除去するための排ガス処理
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、グロー放電プラズマを利用し
て窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を分解
除去する排ガス処理装置が知られている（特開平２−２
２７１１７号公報、特開平２−２０３９２０号公報、特
開平２−２４１５１９号公報）。これらは排ガスから煤
塵を取除いた後にアンモニアをガス中に供給し、これを
プラズマ反応器に導入してグロー放電プラズマにより窒
素酸化物等の無害化処理を行わせるのである。
て窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）を分解
除去する排ガス処理装置が知られている（特開平２−２
２７１１７号公報、特開平２−２０３９２０号公報、特
開平２−２４１５１９号公報）。これらは排ガスから煤
塵を取除いた後にアンモニアをガス中に供給し、これを
プラズマ反応器に導入してグロー放電プラズマにより窒
素酸化物等の無害化処理を行わせるのである。
【０００３】この種の排ガス処理装置におけるプラズマ
反応器の電極構造は、排ガスの導入管を二重管としてこ
れを放電電極としたもの、あるいは誘電体で覆った網目
状の格子電極を用いたもの、また誘電体で表面を覆った
鋸刃状の電極を用いたもの等とされており、電極間に電
圧を印加して発生させたグロー放電プラズマ中に排ガス
を通流させながら反応を行わせるようにしている。
反応器の電極構造は、排ガスの導入管を二重管としてこ
れを放電電極としたもの、あるいは誘電体で覆った網目
状の格子電極を用いたもの、また誘電体で表面を覆った
鋸刃状の電極を用いたもの等とされており、電極間に電
圧を印加して発生させたグロー放電プラズマ中に排ガス
を通流させながら反応を行わせるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来構造の
反応器を備えた排ガス処理装置では、ガスタービン排ガ
ス等のように大量の排ガスを処理しようとすると、限界
処理量が比較的小さいため、電極空間を広くし、あるい
は多くの反応器を並列接続する等の対策を講じなければ
ならず、前者の方法ではプラズマの形成が良好に行われ
ず、後者の方法では設備コストが高くなってしまう問題
があった。
反応器を備えた排ガス処理装置では、ガスタービン排ガ
ス等のように大量の排ガスを処理しようとすると、限界
処理量が比較的小さいため、電極空間を広くし、あるい
は多くの反応器を並列接続する等の対策を講じなければ
ならず、前者の方法ではプラズマの形成が良好に行われ
ず、後者の方法では設備コストが高くなってしまう問題
があった。
【０００５】本発明の目的は、上記従来の問題点に着目
し、大容量の排ガス中の窒素酸化物を高い効率で除去処
理でき、かつ設備コスト面でも充分な採算性が得られる
構造の排ガス処理装置を提供することにある。
し、大容量の排ガス中の窒素酸化物を高い効率で除去処
理でき、かつ設備コスト面でも充分な採算性が得られる
構造の排ガス処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る排ガス処理装置は、窒素酸化物を含む
排ガスを流す排ガス流路と、この排ガス流路を流れる排
ガス中の窒素酸化物を分解するグロー放電プラズマを発
生させる正電極および負電極と、このプラズマ電極の両
側に隣接して配置されピンギャップアークを発生させる
予備電離用のスパーク放電用のＵＶピンと、ガス流路に
平行に形成され放電回路の電流リターン用電路を形成す
る導体フィンとを備えた構成としたものである。
に、本発明に係る排ガス処理装置は、窒素酸化物を含む
排ガスを流す排ガス流路と、この排ガス流路を流れる排
ガス中の窒素酸化物を分解するグロー放電プラズマを発
生させる正電極および負電極と、このプラズマ電極の両
側に隣接して配置されピンギャップアークを発生させる
予備電離用のスパーク放電用のＵＶピンと、ガス流路に
平行に形成され放電回路の電流リターン用電路を形成す
る導体フィンとを備えた構成としたものである。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、ＵＶピンとプラズマ電極と
の間でピンギャップアークによるスパーク放電により放
電場に電子が供給され、排ガスの予備電離が行われる。
これによって生成した電子を核としてプラズマ電極間で
高密度のプラズマが形成されるため、電子密度が高くな
り、主放電の均一性を高めることができる。予備電離を
排ガス流路の幅全域にわたって発生させることが可能と
なり、後続するグロー放電による反応を促進させること
ができるため、大容量の排ガス中の窒素酸化物の無害化
処理が可能となる。そして、ガス流路に設けた導電フィ
ンは排ガスによる冷却を受けると同時に放電回路のリタ
ーンとして使用されるため、装置筐体に放電電流を流す
必要性がなくなり、装置全体のコンパクト化を図ること
ができるものとなっている。
の間でピンギャップアークによるスパーク放電により放
電場に電子が供給され、排ガスの予備電離が行われる。
これによって生成した電子を核としてプラズマ電極間で
高密度のプラズマが形成されるため、電子密度が高くな
り、主放電の均一性を高めることができる。予備電離を
排ガス流路の幅全域にわたって発生させることが可能と
なり、後続するグロー放電による反応を促進させること
ができるため、大容量の排ガス中の窒素酸化物の無害化
処理が可能となる。そして、ガス流路に設けた導電フィ
ンは排ガスによる冷却を受けると同時に放電回路のリタ
ーンとして使用されるため、装置筐体に放電電流を流す
必要性がなくなり、装置全体のコンパクト化を図ること
ができるものとなっている。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明に係る排ガス処理装置の具体
的実施例を図面を参照して詳細に説明する。
的実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】実施例に係る排ガス処理装置１０の具体的
構成を図１に示す。この図に示されているように、この
装置１０はプラズマを発生させる放電場を囲む放電チェ
ンバー３０にガス導入口３２とガス排出口３４を形成
し、内部に排ガスを導入通流させるガス流路３６を形成
している。ガス流路３６は矩形断面通路とされている
が、中央部の主放電場の通路間隔を小さくするように絞
り設定され、これは主放電場の前後に通路断面がガス導
入口３２およびガス排出口３４に至るにしたがって順次
大きくなるように湾曲形成されたガス流ガイド板３８を
流路３６の上面部分に取り付けて構成している。
構成を図１に示す。この図に示されているように、この
装置１０はプラズマを発生させる放電場を囲む放電チェ
ンバー３０にガス導入口３２とガス排出口３４を形成
し、内部に排ガスを導入通流させるガス流路３６を形成
している。ガス流路３６は矩形断面通路とされている
が、中央部の主放電場の通路間隔を小さくするように絞
り設定され、これは主放電場の前後に通路断面がガス導
入口３２およびガス排出口３４に至るにしたがって順次
大きくなるように湾曲形成されたガス流ガイド板３８を
流路３６の上面部分に取り付けて構成している。
【００１０】ガス流路３６の底板部分は絶縁体としての
テフロン板４０により形成され、これにはグロー放電プ
ラズマを発生させるための正電極４２をガス流路３６に
臨ませるように取り付けている。そして、これに対向し
てガス流路３６の上面側には負電極４４を取り付けてい
る。負電極４４はアースを兼用する電極受け４６に固定
保持され、また、電極受け４６は前記テフロン板４０の
前後縁部に装着された導電体からなる脚取付ベース４８
に延長される脚部４６Ｆを有してこれに固定されてい
る。更に、脚ベース４８は前記放電チェンバー３０の導
電床板５０にボルト５２によって接続固定されている。
このとき、前記電極受け４６の脚部４６Ｆと脚取付ベー
ス４８の間には、ガス流路３６と平行になるように流路
の前後に導電フィン５４を取り付けている。この導電フ
ィン５４は、ガス流路３６内にて前記プラズマ電極４
２、４４側に向けられるとともに流路断面方向に沿って
多数設けられ、排ガスと接触することにより放熱を行わ
せるようにしている。
テフロン板４０により形成され、これにはグロー放電プ
ラズマを発生させるための正電極４２をガス流路３６に
臨ませるように取り付けている。そして、これに対向し
てガス流路３６の上面側には負電極４４を取り付けてい
る。負電極４４はアースを兼用する電極受け４６に固定
保持され、また、電極受け４６は前記テフロン板４０の
前後縁部に装着された導電体からなる脚取付ベース４８
に延長される脚部４６Ｆを有してこれに固定されてい
る。更に、脚ベース４８は前記放電チェンバー３０の導
電床板５０にボルト５２によって接続固定されている。
このとき、前記電極受け４６の脚部４６Ｆと脚取付ベー
ス４８の間には、ガス流路３６と平行になるように流路
の前後に導電フィン５４を取り付けている。この導電フ
ィン５４は、ガス流路３６内にて前記プラズマ電極４
２、４４側に向けられるとともに流路断面方向に沿って
多数設けられ、排ガスと接触することにより放熱を行わ
せるようにしている。
【００１１】また、前記プラズマ正電極４２に放電電圧
を印加するように、前記テフロン板４０の下面側には正
電極４２の直近下部に位置して放電コンデンサ５６を取
り付けている。放電電圧を供給するために、上記放電コ
ンデンサ５６の下方にはサイラトロン５８および充電コ
ンデンサ６０が配置され、これにより前記正電極４２に
対して数十ｋＶの高電圧パルスを印加供給可能としてい
る。
を印加するように、前記テフロン板４０の下面側には正
電極４２の直近下部に位置して放電コンデンサ５６を取
り付けている。放電電圧を供給するために、上記放電コ
ンデンサ５６の下方にはサイラトロン５８および充電コ
ンデンサ６０が配置され、これにより前記正電極４２に
対して数十ｋＶの高電圧パルスを印加供給可能としてい
る。
【００１２】ところで、このような構成において、前記
ガス流路３６にはプラズマ正電極４２の両側に位置し
て、前記プラズマ負電極４４との間でピンギャップアー
クを発生させる予備電離用のスパーク放電用のＵＶピン
６２が取り付けられている。このＵＶピン６２は前記放
電コンデンサ５６に接続されスパーク放電をなすことに
よって排ガス中の窒素酸化物を予備電離させるためのも
のである。そして、このＵＶピン６２は前述した導電フ
ィン５４と電気的に接続されており、放電回路を形成す
るようになっている。
ガス流路３６にはプラズマ正電極４２の両側に位置し
て、前記プラズマ負電極４４との間でピンギャップアー
クを発生させる予備電離用のスパーク放電用のＵＶピン
６２が取り付けられている。このＵＶピン６２は前記放
電コンデンサ５６に接続されスパーク放電をなすことに
よって排ガス中の窒素酸化物を予備電離させるためのも
のである。そして、このＵＶピン６２は前述した導電フ
ィン５４と電気的に接続されており、放電回路を形成す
るようになっている。
【００１３】なお、電圧発生部を囲むケーシング６４は
前記放電チェンバー３０の導電床板５０と電気的に接続
されてアース板を構成させている。
前記放電チェンバー３０の導電床板５０と電気的に接続
されてアース板を構成させている。
【００１４】このような構成に係る排ガス処理装置１０
では、プラズマ正電極４２に対してサイラトロン５８、
充電コンデンサ６０、放電コンデンサ５６を介して数十
ｋＶの高電圧パルスを印加するため、ＵＶピン６２と負
電極４４との間でスパーク放電が起こって放電板に電子
が放出される。次いで、生成した電気を核として主放電
場で高密度パルスグロー放電が発生し、高圧アークに匹
敵する電子密度のプラズマが形成され、このエネルギに
より排ガス成分が励起され、窒素酸化物を無害化処理す
ることができるのである。この窒素酸化物の除去メカニ
ズムは、
では、プラズマ正電極４２に対してサイラトロン５８、
充電コンデンサ６０、放電コンデンサ５６を介して数十
ｋＶの高電圧パルスを印加するため、ＵＶピン６２と負
電極４４との間でスパーク放電が起こって放電板に電子
が放出される。次いで、生成した電気を核として主放電
場で高密度パルスグロー放電が発生し、高圧アークに匹
敵する電子密度のプラズマが形成され、このエネルギに
より排ガス成分が励起され、窒素酸化物を無害化処理す
ることができるのである。この窒素酸化物の除去メカニ
ズムは、
【００１５】
【化１】Ｎ2 → Ｎ2(＋) ＋ ｅ → Ｎ(4Ｓ) ＋
Ｎ(2Ｄ)
Ｎ(2Ｄ)
【００１６】
【化２】Ｎ(4Ｓ) ＋ Ｎ → Ｎ2 ＋ Ｏ として表わすことができる。
【００１７】したがって、上記実施例によれば、ＵＶピ
ン６２にてピンギャップアークによる予備電離を発生さ
せることができ、これは電極間隙全域にわたって発生さ
せることができるために、予備電離作用による電子密度
を大幅に高くすることができる。したがって、主放電の
均一性を向上させ、大流量の排ガスを導入しても高い効
率で含有窒素酸化物を無害化処理することができる。
ン６２にてピンギャップアークによる予備電離を発生さ
せることができ、これは電極間隙全域にわたって発生さ
せることができるために、予備電離作用による電子密度
を大幅に高くすることができる。したがって、主放電の
均一性を向上させ、大流量の排ガスを導入しても高い効
率で含有窒素酸化物を無害化処理することができる。
【００１８】また、この実施例では特に多数の導電フィ
ン５４をガス流路３６と平行に設けているため、ガスと
チャンバー間の電熱面積を増大させて除熱を積極的に行
わせるとともに、チャンバー内のガスの流れをブロック
することがないので、ガス流を円滑に流通させることが
可能となっている。更に、この導電フィン５４はＵＶピ
ン６２との間で放電回路のリターンを形成しているた
め、装置筐体に放電回路形成しなくてもよくなり、放電
回路が囲む面積が小さくて済むため、等価的インダクタ
ンスを低減できる構造となる。これによって放電時の立
上がり時間を短縮させることができる効果がある。ま
た、放電コンデンサ５６をテフロン板４０によって絶縁
しつつ放電電極４２に近接させているため、浮遊インダ
クタンスを減少させ、これによって放電の立ち下がり時
間を短縮させる効果も得られるものとなっている。
ン５４をガス流路３６と平行に設けているため、ガスと
チャンバー間の電熱面積を増大させて除熱を積極的に行
わせるとともに、チャンバー内のガスの流れをブロック
することがないので、ガス流を円滑に流通させることが
可能となっている。更に、この導電フィン５４はＵＶピ
ン６２との間で放電回路のリターンを形成しているた
め、装置筐体に放電回路形成しなくてもよくなり、放電
回路が囲む面積が小さくて済むため、等価的インダクタ
ンスを低減できる構造となる。これによって放電時の立
上がり時間を短縮させることができる効果がある。ま
た、放電コンデンサ５６をテフロン板４０によって絶縁
しつつ放電電極４２に近接させているため、浮遊インダ
クタンスを減少させ、これによって放電の立ち下がり時
間を短縮させる効果も得られるものとなっている。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
窒素酸化物を含む排ガスを流す排ガス流路と、この排ガ
ス流路を流れる排ガス中の窒素酸化物を分解するグロー
放電プラズマを発生させる正電極および負電極と、この
プラズマ電極の両側に隣接して配置されピンギャップア
ークを発生させる予備電離用のスパーク放電用のＵＶピ
ンと、ガス流路に平行に形成され放電回路の電流リター
ン用電路を形成する導体フィンとを備えた構成としたの
で、高電子密度を予備電離用のスパークピンにより主放
電用電極間に均一に発生させることができ、多くの活性
種を生成することができるため、窒素酸化物（ＮＯｘ）
の分解効率を大幅に向上させ、同時にエネルギ効率を向
上させて大流量の排ガス分解処理が可能となる効果が得
られる。
窒素酸化物を含む排ガスを流す排ガス流路と、この排ガ
ス流路を流れる排ガス中の窒素酸化物を分解するグロー
放電プラズマを発生させる正電極および負電極と、この
プラズマ電極の両側に隣接して配置されピンギャップア
ークを発生させる予備電離用のスパーク放電用のＵＶピ
ンと、ガス流路に平行に形成され放電回路の電流リター
ン用電路を形成する導体フィンとを備えた構成としたの
で、高電子密度を予備電離用のスパークピンにより主放
電用電極間に均一に発生させることができ、多くの活性
種を生成することができるため、窒素酸化物（ＮＯｘ）
の分解効率を大幅に向上させ、同時にエネルギ効率を向
上させて大流量の排ガス分解処理が可能となる効果が得
られる。
【図１】実施例に係る排ガス処理装置の断面構成図であ
る。
る。
１０ 排ガス処理装置 ３０ 放電チェンバー ３２ 排ガス導入口 ３４ 排ガス排出口 ３６ ガス流路 ３８ ガス流ガイド板 ４０ テフロン板 ４２ プラズマ正電極 ４４ プラズマ負電極 ４６ 電極受け ４８ 脚取付ベース ５０ 導電床板 ５２ ボルト ５４ 導電フィン ５６ 放電コンデンサ ５８ サイラトロン ６０ 充電コンデンサ ６２ ＵＶピン ６４ ケーシング（アース板）
Claims (1)
- 【請求項１】 窒素酸化物を含む排ガスを流す排ガス流
路と、この排ガス流路を流れる排ガス中の窒素酸化物を
分解するグロー放電プラズマを発生させる正電極および
負電極と、このプラズマ電極の両側に隣接して配置され
ピンギャップアークを発生させる予備電離用のスパーク
放電用のＵＶピンと、ガス流路に平行に形成され放電回
路の電流リターン用電路を形成する導体フィンとを備え
た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 |
|---|---|---|---|
| JP5097095A JP2691674B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 排ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5097095A JP2691674B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 排ガス処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06285330A true JPH06285330A (ja) | 1994-10-11 |
| JP2691674B2 JP2691674B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=14183081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5097095A Expired - Lifetime JP2691674B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 排ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691674B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002210327A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-30 | Nishimatsu Constr Co Ltd | 排ガスの処理方法および排ガス処理装置 |
| US20130052111A1 (en) * | 2010-05-26 | 2013-02-28 | Ecospec Global Technology Pte Ltd. | Methods and system for removing gas components from flue gas |
| CN114088690A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种开放环境下气体杂质的分析检测装置及方法 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP5097095A patent/JP2691674B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002210327A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-30 | Nishimatsu Constr Co Ltd | 排ガスの処理方法および排ガス処理装置 |
| US20130052111A1 (en) * | 2010-05-26 | 2013-02-28 | Ecospec Global Technology Pte Ltd. | Methods and system for removing gas components from flue gas |
| US8529855B2 (en) * | 2010-05-26 | 2013-09-10 | Ecospec Global Technology Pte Ltd. | Methods and system for removing gas components from flue gas |
| CN114088690A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-02-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种开放环境下气体杂质的分析检测装置及方法 |
| CN114088690B (zh) * | 2021-11-09 | 2023-07-21 | 哈尔滨工业大学 | 一种开放环境下气体杂质的分析检测装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2691674B2 (ja) | 1997-12-17 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970805 |