JPH08309151A - 触媒化セラミックフィルタの再生方法 - Google Patents
触媒化セラミックフィルタの再生方法Info
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- JPH08309151A JPH08309151A JP7119764A JP11976495A JPH08309151A JP H08309151 A JPH08309151 A JP H08309151A JP 7119764 A JP7119764 A JP 7119764A JP 11976495 A JP11976495 A JP 11976495A JP H08309151 A JPH08309151 A JP H08309151A
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- filter
- ceramic filter
- regeneration
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒機能を低下させることなく、フィルタ内
部まで侵入した未燃炭素分を除去可能とした排ガス処理
用の触媒化セラミックフィルタの再生方法を提供する。 【構成】 ディーゼルエンジン１１の排ガス４１にアン
モニアガス１４が吹き込まれて脱硝触媒化セラミックフ
ィルタハウス１０へ導入される。浄化排ガス４２の一部
は再生用燃焼排ガス１３として再生工程にある区画に供
給される。この再生用燃焼排ガス１３は、温度が８０〜
４００℃で酸素を５〜２０％含むように調整され徐々に
通気され再生すべきフィルタに付着したダスト中の未燃
炭素を酸化反応させて除去する。
部まで侵入した未燃炭素分を除去可能とした排ガス処理
用の触媒化セラミックフィルタの再生方法を提供する。 【構成】 ディーゼルエンジン１１の排ガス４１にアン
モニアガス１４が吹き込まれて脱硝触媒化セラミックフ
ィルタハウス１０へ導入される。浄化排ガス４２の一部
は再生用燃焼排ガス１３として再生工程にある区画に供
給される。この再生用燃焼排ガス１３は、温度が８０〜
４００℃で酸素を５〜２０％含むように調整され徐々に
通気され再生すべきフィルタに付着したダスト中の未燃
炭素を酸化反応させて除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽油、Ａ重油、Ｂ重油
及びＣ重油を燃料として使用するディーゼルエンジンの
排ガスや、その他の燃焼装置からの排ガスの浄化処理に
適用される脱硝触媒化セラミックフィルタの再生方法に
関する。
及びＣ重油を燃料として使用するディーゼルエンジンの
排ガスや、その他の燃焼装置からの排ガスの浄化処理に
適用される脱硝触媒化セラミックフィルタの再生方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】排ガスの除塵及び脱硝のため、排ガスを
脱硝触媒化セラミックフィルタを通過させる。このよう
な脱硝触媒化セラミックフィルタによるガスの処理態様
を図３に示してある。
脱硝触媒化セラミックフィルタを通過させる。このよう
な脱硝触媒化セラミックフィルタによるガスの処理態様
を図３に示してある。
【０００３】図３の（ａ）図に示すように、排ガスは触
媒化セラミックフィルタモジュール３の外側から流入し
て内側に抜け上部の開口部を通って排気ダクトへ流出し
てゆく。このとき、フィルタ中をガスが通過してダスト
がろ過されると同時にフィルタに付着されている脱硝触
媒の作用により窒素酸化物が還元される。
媒化セラミックフィルタモジュール３の外側から流入し
て内側に抜け上部の開口部を通って排気ダクトへ流出し
てゆく。このとき、フィルタ中をガスが通過してダスト
がろ過されると同時にフィルタに付着されている脱硝触
媒の作用により窒素酸化物が還元される。
【０００４】ダストは、図３の（ｂ）図に示すようにフ
ィルタの外側の面に層として形成される。このようにフ
ィルタとして使用しているうちに目詰りが徐々に進行し
通気抵抗が高くなり稼動が困難になる。このような圧損
増加の状況を防ぐために、従来は、フィルタに付着した
閉塞物質を圧縮空気でパルシング（瞬間噴射による逆
洗）して圧損回復を行なっていた。
ィルタの外側の面に層として形成される。このようにフ
ィルタとして使用しているうちに目詰りが徐々に進行し
通気抵抗が高くなり稼動が困難になる。このような圧損
増加の状況を防ぐために、従来は、フィルタに付着した
閉塞物質を圧縮空気でパルシング（瞬間噴射による逆
洗）して圧損回復を行なっていた。
【０００５】すなわち、図３の（ａ）図に示すように、
フィルタモジュール３のガス出口のベンチュリ管に向け
て配置されたパルシング用空気ノズルより瞬間噴射され
る圧縮空気の流れによってフィルタモジュール３の外面
に付着したダスト層を払い落とすことによりフィルタモ
ジュール３における極端な圧力損失の増加を防いでい
る。
フィルタモジュール３のガス出口のベンチュリ管に向け
て配置されたパルシング用空気ノズルより瞬間噴射され
る圧縮空気の流れによってフィルタモジュール３の外面
に付着したダスト層を払い落とすことによりフィルタモ
ジュール３における極端な圧力損失の増加を防いでい
る。
【０００６】しかし、ダストの一部はフィルタの内部ま
で徐々に侵入し、このようなパルシング用空気ノズルか
らの空気流で払い落とし操作を行なっても圧損を低めに
抑えておくことが困難となってゆく。
で徐々に侵入し、このようなパルシング用空気ノズルか
らの空気流で払い落とし操作を行なっても圧損を低めに
抑えておくことが困難となってゆく。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記した触媒化セラミ
ックフィルタにおける圧損の上昇の原因であるダストに
は、場合によっては粘着性を有する未燃炭素も含まれて
おり、これがフィルタに直接付着するとダスト自体の粘
着性の為にフィルタに強固に付着して了い、通常のダス
ト払い落とし操作では落としきれなくなる。
ックフィルタにおける圧損の上昇の原因であるダストに
は、場合によっては粘着性を有する未燃炭素も含まれて
おり、これがフィルタに直接付着するとダスト自体の粘
着性の為にフィルタに強固に付着して了い、通常のダス
ト払い落とし操作では落としきれなくなる。
【０００８】また、ディーゼルエンジン排ガスの場合、
未燃炭素を含むダスト粒子はサブミクロンオーダ程度に
細かく、フィルタ内部まで侵入することもあり、これら
の影響としてセラミックフィルタ表面に形成した脱硝触
媒面が覆われて触媒としての機能が大幅に低下するよう
になる。
未燃炭素を含むダスト粒子はサブミクロンオーダ程度に
細かく、フィルタ内部まで侵入することもあり、これら
の影響としてセラミックフィルタ表面に形成した脱硝触
媒面が覆われて触媒としての機能が大幅に低下するよう
になる。
【０００９】これを解決する方法として、ダストの主成
分が未燃炭素である点に着目してこの炭素分を焼き切る
ことが考えられる。しかし、フィルタ自体をあまり高い
温度で処理すると触媒担体として使用しているチタニア
の結晶形態が変質して触媒としての有効比表面積が極端
に低下してしまうので５００℃以下での処理が大前提と
なる。
分が未燃炭素である点に着目してこの炭素分を焼き切る
ことが考えられる。しかし、フィルタ自体をあまり高い
温度で処理すると触媒担体として使用しているチタニア
の結晶形態が変質して触媒としての有効比表面積が極端
に低下してしまうので５００℃以下での処理が大前提と
なる。
【００１０】本発明は、触媒機能を低下させることな
く、フィルタ内部まで侵入した未燃炭素分を含むダスト
を除去し圧損上昇を防止可能とした排ガス処理用の触媒
化セラミックフィルタの再生方法を提供することを課題
としている。
く、フィルタ内部まで侵入した未燃炭素分を含むダスト
を除去し圧損上昇を防止可能とした排ガス処理用の触媒
化セラミックフィルタの再生方法を提供することを課題
としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】再生すべき触媒化セラミ
ックフィルタの温度が５００℃以上にならないようにし
てフィルタに付着した炭素を燃焼させる方法として種々
検討した結果、次のような「おき燃焼」を起こすことに
よって未燃炭素の消去が可能であることを確認した。
ックフィルタの温度が５００℃以上にならないようにし
てフィルタに付着した炭素を燃焼させる方法として種々
検討した結果、次のような「おき燃焼」を起こすことに
よって未燃炭素の消去が可能であることを確認した。
【００１２】酸化反応が比較的速く進行し高熱と光を伴
う現象を「燃焼」といい、該反応が瞬時に起きるものを
「爆発」というが、これに対し非常にゆっくりと酸化反
応を起こすものを「おき燃焼」という。
う現象を「燃焼」といい、該反応が瞬時に起きるものを
「爆発」というが、これに対し非常にゆっくりと酸化反
応を起こすものを「おき燃焼」という。
【００１３】この「おき燃焼」は、速度の早い酸化反応
としての燃焼が高温度と光を伴なうのに対して、緩やか
な酸化反応を起こすことによって光も伴なわず高温にも
ならずに炭素分がなくなる現象である。
としての燃焼が高温度と光を伴なうのに対して、緩やか
な酸化反応を起こすことによって光も伴なわず高温にも
ならずに炭素分がなくなる現象である。
【００１４】本発明による触媒化セラミックフィルタの
再生方法ではフィルタに付着した未燃炭素を含むダスト
をこの「おき燃焼」によって除去しようとするものであ
る。このような「おき燃焼」を起こさせるため、本発明
では、８０〜４００℃に加温された空気もしくは酸素を
５〜２０％含む燃焼排ガスをダストの付着したフィルタ
に通気することによって炭素分の除去を行う。
再生方法ではフィルタに付着した未燃炭素を含むダスト
をこの「おき燃焼」によって除去しようとするものであ
る。このような「おき燃焼」を起こさせるため、本発明
では、８０〜４００℃に加温された空気もしくは酸素を
５〜２０％含む燃焼排ガスをダストの付着したフィルタ
に通気することによって炭素分の除去を行う。
【００１５】なお、この場合のガスの供給速度は、対象
とする触媒化セラミックフィルタに対応してケース・バ
イ・ケースで適宜の値に設定する。
とする触媒化セラミックフィルタに対応してケース・バ
イ・ケースで適宜の値に設定する。
【００１６】
【作用】前記したように、ダストで閉塞しかかったフィ
ルタに対し８０〜４００℃で酸素を５〜２０％含むガ
ス、例えば空気または酸素を５〜２０％含む燃焼排ガス
を圧損が大きくならない程度に通気することによってダ
スト中の未燃炭素が酸素とゆっくりと酸化反応を起こし
未燃炭素が除去される。この時、このガスとの接触時間
を長くすれば１００％燃やし切ることも容易に可能とな
る。
ルタに対し８０〜４００℃で酸素を５〜２０％含むガ
ス、例えば空気または酸素を５〜２０％含む燃焼排ガス
を圧損が大きくならない程度に通気することによってダ
スト中の未燃炭素が酸素とゆっくりと酸化反応を起こし
未燃炭素が除去される。この時、このガスとの接触時間
を長くすれば１００％燃やし切ることも容易に可能とな
る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明による触媒化セラミックフィル
タの再生方法の一実施の態様を添付図面を用いて具体的
に説明する。Ｃ重油を使用する発電用ディーゼルエンジ
ンの排ガス処理のために触媒化セラミックフィルタを使
用し除じん及び脱硝を行う排ガス処理装置におけるフィ
ルタに対し本発明によるフィルタの再生方法を実施し
た。
タの再生方法の一実施の態様を添付図面を用いて具体的
に説明する。Ｃ重油を使用する発電用ディーゼルエンジ
ンの排ガス処理のために触媒化セラミックフィルタを使
用し除じん及び脱硝を行う排ガス処理装置におけるフィ
ルタに対し本発明によるフィルタの再生方法を実施し
た。
【００１８】この排ガス処理装置は、フィルタの総数を
最低必要数の１０％余分量を保有し、常に全フィルタの
１０％分がパルシングによるフィルタ再生処理を受ける
方式として計画した。初期の脱硝率の１０％低下時点で
再生を行なう運転シークエンスとして約２０時間の運転
後、パルシングによる再生操作を２時間行っている。そ
の場合のフロー図を図１及び図２に示してある。
最低必要数の１０％余分量を保有し、常に全フィルタの
１０％分がパルシングによるフィルタ再生処理を受ける
方式として計画した。初期の脱硝率の１０％低下時点で
再生を行なう運転シークエンスとして約２０時間の運転
後、パルシングによる再生操作を２時間行っている。そ
の場合のフロー図を図１及び図２に示してある。
【００１９】まず図１において、１１はディーゼルエン
ジン、４１は該エンジンから排出されるエンジン排ガ
ス、１０は触媒化セラミックフィルタを内蔵している脱
硝触媒化セラミックフィルタハウス、１４は脱硝触媒化
セラミックフィルタハウス１０の入口直前で吹き込まれ
るアンモニアガスを示している。
ジン、４１は該エンジンから排出されるエンジン排ガ
ス、１０は触媒化セラミックフィルタを内蔵している脱
硝触媒化セラミックフィルタハウス、１４は脱硝触媒化
セラミックフィルタハウス１０の入口直前で吹き込まれ
るアンモニアガスを示している。
【００２０】４２は前記触媒化セラミックフィルタによ
り浄化された浄化排ガス、１３は燃焼排ガス導入ダクト
１により再度脱硝触媒化セラミックフィルタハウス１０
の入口側に導かれる再生用燃焼排ガス、１２は触媒化セ
ラミックフィルタの出口側から逆洗のためパルシングす
る圧縮空気である。
り浄化された浄化排ガス、１３は燃焼排ガス導入ダクト
１により再度脱硝触媒化セラミックフィルタハウス１０
の入口側に導かれる再生用燃焼排ガス、１２は触媒化セ
ラミックフィルタの出口側から逆洗のためパルシングす
る圧縮空気である。
【００２１】以上の構成をもつディーゼルエンジンの排
ガス処理システムにおいて、ディーゼルエンジン１１の
排ガス４１は脱硝触媒化セラミックフィルタを充てんし
たフィルタハウス１０に導入されここで除じんされなが
ら直前で吹き込まれたアンモニアガス１４によってフィ
ルタ上の触媒の存在下で排ガス４１中の窒素酸化物が窒
素に還元される。
ガス処理システムにおいて、ディーゼルエンジン１１の
排ガス４１は脱硝触媒化セラミックフィルタを充てんし
たフィルタハウス１０に導入されここで除じんされなが
ら直前で吹き込まれたアンモニアガス１４によってフィ
ルタ上の触媒の存在下で排ガス４１中の窒素酸化物が窒
素に還元される。
【００２２】その後、浄化された排ガス４２は一部１３
が再生用燃焼排ガス導入ダクト１に分岐されて再生用の
酸素含有加温ガスとして再度フィルタハウス１０内に戻
しが可能となっている。
が再生用燃焼排ガス導入ダクト１に分岐されて再生用の
酸素含有加温ガスとして再度フィルタハウス１０内に戻
しが可能となっている。
【００２３】脱硝触媒化セラミックフィルタハウス１０
の内部構造の概念が図２に示してある。脱硝触媒化セラ
ミックフィルタハウス１０の内部は、図２のようにそれ
ぞれが触媒化セラミックフィルタ３を有する例えば１０
の区画に仕切られており、各区画毎に入口側には前記し
たエンジン排ガス４１および再生用燃焼排ガス１３が切
換えて吹き込まれるようになっている。
の内部構造の概念が図２に示してある。脱硝触媒化セラ
ミックフィルタハウス１０の内部は、図２のようにそれ
ぞれが触媒化セラミックフィルタ３を有する例えば１０
の区画に仕切られており、各区画毎に入口側には前記し
たエンジン排ガス４１および再生用燃焼排ガス１３が切
換えて吹き込まれるようになっている。
【００２４】また、出口側には再生時に各区画の触媒化
セラミックフィルタ３をパルシングするように圧縮空気
を吹き込み、さらに該出口から一括して浄化ガスを排気
できるよう図示していないダクトが連結されている。な
お、各区画のダクトにはそれぞれ切替えダンパ２が設け
られている。
セラミックフィルタ３をパルシングするように圧縮空気
を吹き込み、さらに該出口から一括して浄化ガスを排気
できるよう図示していないダクトが連結されている。な
お、各区画のダクトにはそれぞれ切替えダンパ２が設け
られている。
【００２５】脱硝触媒化セラミックフィルタハウス１０
は前記したように１０区画構造で、そのうちの１区画で
再生が行われ、残る９区画で排ガスの浄化を行う。この
再生が行われる区画はタイマーによって一定時間毎に切
り替わる方式としてある。なお、ここでは、再生の為の
ガスとして前記したように燃焼排ガス１３（１５０〜２
００℃、Ｏ2 濃度１３％）を使用している。
は前記したように１０区画構造で、そのうちの１区画で
再生が行われ、残る９区画で排ガスの浄化を行う。この
再生が行われる区画はタイマーによって一定時間毎に切
り替わる方式としてある。なお、ここでは、再生の為の
ガスとして前記したように燃焼排ガス１３（１５０〜２
００℃、Ｏ2 濃度１３％）を使用している。
【００２６】再生用燃焼排ガス１３は、その温度が「お
き燃焼」に適した温度域８０〜４００℃を超える場合に
は該ダクト１の途中から希釈用の空気を取り入れ適温と
なるように冷却する必要があり、また該温度より低い場
合には逆に加温してやる必要がある。図１および２では
これらの希釈用空気供給口および加温手段については図
示を省略してある。
き燃焼」に適した温度域８０〜４００℃を超える場合に
は該ダクト１の途中から希釈用の空気を取り入れ適温と
なるように冷却する必要があり、また該温度より低い場
合には逆に加温してやる必要がある。図１および２では
これらの希釈用空気供給口および加温手段については図
示を省略してある。
【００２７】
【発明の効果】従来の圧縮空気による定期的なパルシン
グのみではフィルタ外表面のダスト層を払い落とす効果
のみしか得られなかったが、再生すべき触媒化セラミッ
クフィルタに、８０〜４００℃で酸素を５〜２０％含む
ガスを徐々に通気するようにした本発明の再生方法を適
用することによりフィルタ内部まで侵入した未燃炭素分
がほぼ１００％除去可能となりこれに伴って脱硝性能を
大きく低下させることなく目標性能を長期に亘って維持
することが可能となった。
グのみではフィルタ外表面のダスト層を払い落とす効果
のみしか得られなかったが、再生すべき触媒化セラミッ
クフィルタに、８０〜４００℃で酸素を５〜２０％含む
ガスを徐々に通気するようにした本発明の再生方法を適
用することによりフィルタ内部まで侵入した未燃炭素分
がほぼ１００％除去可能となりこれに伴って脱硝性能を
大きく低下させることなく目標性能を長期に亘って維持
することが可能となった。
【図１】本発明による再生方法を適用するディーゼルエ
ンジン排ガス処理システムのフロー図。
ンジン排ガス処理システムのフロー図。
【図２】本発明による再生方法を適用するフィルタハウ
スの構成を示す説明図。
スの構成を示す説明図。
【図３】セラミックフィルタの従来の再生方法を示す説
明図で、（ａ）はフィルタモジュールに対するパルシン
グ用空気ノズルの配置状況を示す図面、（ｂ）はフィル
タモジュールに対するダストの付着状況を示す断面図。
明図で、（ａ）はフィルタモジュールに対するパルシン
グ用空気ノズルの配置状況を示す図面、（ｂ）はフィル
タモジュールに対するダストの付着状況を示す断面図。
１ 再生用燃焼排ガス導入ダクト ２ 再生用燃焼排ガス導入ダクトの切換ダンパ ３ 触媒化セラミックフィルタ １０ 脱硝触媒化セラミックフィルタハウス １１ ディーゼルエンジン １２ パルシング用の圧縮空気 １３ 再生用燃焼排ガス １４ アンモニアガス ４１ エンジン排ガス ４２ 浄化排ガス
Claims (1)
- 【請求項１】 排ガス中のダスト及び窒素酸化物を除去
するための触媒化セラミックフィルタに付着したダスト
を除去して同セラミックフィルタを再生する方法におい
て、再生すべき触媒化セラミックフィルタに、８０〜４
００℃で酸素を５〜２０％含むガスを通気し同フィルタ
に付着したダスト中の未燃炭素を酸化反応させることを
特徴とする触媒化セラミックフィルタの再生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11976495A JP3564194B2 (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 触媒化セラミックフィルタの再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11976495A JP3564194B2 (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 触媒化セラミックフィルタの再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08309151A true JPH08309151A (ja) | 1996-11-26 |
| JP3564194B2 JP3564194B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=14769611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11976495A Expired - Fee Related JP3564194B2 (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 触媒化セラミックフィルタの再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3564194B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7896956B2 (en) * | 2006-11-30 | 2011-03-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for regenerating filter and apparatus thereof |
| JP2012001650A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガス化炉の運転方法及び運転システム |
| JP2012007006A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Electric Power Dev Co Ltd | フィルタ装置の再生方法及びフィルタ装置の再生システム |
-
1995
- 1995-05-18 JP JP11976495A patent/JP3564194B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7896956B2 (en) * | 2006-11-30 | 2011-03-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for regenerating filter and apparatus thereof |
| JP2012001650A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガス化炉の運転方法及び運転システム |
| JP2012007006A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Electric Power Dev Co Ltd | フィルタ装置の再生方法及びフィルタ装置の再生システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3564194B2 (ja) | 2004-09-08 |
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