JPH088975B2 - Ｎｏ▲下×▼除去装置 - Google Patents

Ｎｏ▲下×▼除去装置

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は燃焼排ガス中に含まれる窒素酸化物（以下、
NOXと云う）の分解、除去を目的としており、たとえば
ディーゼルエンジンの排ガス中のNOXを分解、除去する
装置に関する。
従来の技術 燃焼排ガス中のNOXを分解、除去する方法として、金
属あるいは金属酸化物を触媒とする還元触媒、あるいは
三元触媒を利用して、N2,O2に分解していた。またディ
ーゼルエンジンの排ガスの場合、O2が高く、三元触媒に
よる還元は不可能であるため、アンモニアに代表される
還元ガスを燃焼ガス中に注入し、NOXをN2,O2に分解し、
除去することが行われてきた。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、還元触媒あるいは三元触媒は燃焼ガス
中に多量に酸素が過剰に含まれる場合に効果がない。ま
た、アンモニアを使用する場合、アンモニアの処理の為
に大きな装置が必要となる。
課題を解決するための手段 エンジン排ガス中のNOXを吸着した後、O2濃度の低い
燃焼ガスにより脱着させ、還元触媒あるいは三元触媒の
雰囲気を通過させ、NOXをN2とO2に分解する。
作用 アンモニアを必要とせずに三元触媒、還元触媒でNOX
を分解する。
実施例 第１図はNOX除去装置の構成図である。NOX除去システ
ム１の動作について述べる。ディーゼルエンジン（図示
せず）から排出した排ガス９は、ススなどの固体炭化水
素を主成分とする通常パティクレートとNOXなどの有害
な大気汚染物質を多く含んでいる。この排ガスはトラッ
プ装置２を通過し、パティクレートを除去したのち、コ
ンバータ３に導入される。トラップ装置２を通過した排
ガス９には大量のNOXを含んでおり、NOXの多くはNOであ
る。コンバータ３ではNOからNO2に酸化され、NOXの主成
分はNO2となる。コンバータ３にはNOの酸化を促進する
ため、しばしば還元用空気８が導入される。リジェネレ
ーションバーナ６でトラップ装置２を加熱し、パティク
レートを酸化する。トラップ装置２コンバータ３を通過
した排ガス９は吸着装置４に導入され、排ガス９中のNO
Xは吸着され、排ガス９はNOXを除去され、クリーンな排
ガス９として放出される。吸着装置４である程度NOXが
吸着すると、高温ガス発生装置７から高温の燃焼ガスが
供給され、NOXを脱着し、還元装置５へ導入する。
還元装置５では、NOXがN2とO2に分解され、NOXが含有
されないクリーンな排ガスとして放出される。
このシステムにおいて、トラップ装置２ではパティク
レートがトラップできる量に、吸着装置４ではNOXの吸
着量に限界がある。本発明でこれらのパティクレートと
NOXの処理が重要な課題である。
次に、本発明の処理システムを構成する装置のそれぞ
れについて述べる。トラップ装置２を第２図に示す。ト
ラップ装置２において、21、22はトラップ、25はフイル
タ、23、24は切替装置、26はパティクレートである。エ
ンジンから排出された排ガス９はトラップ21に導入さ
れ、フィルタ25でパティクレート26が堆積する。フィル
タ25はフィルタ機能と耐熱性を満足するため、金属の網
や多孔質のセラミックスからなる。フィルタ25を通過し
た排ガス９はコンバータ３に流入する。
一方、ある程度パティクレート26が堆積すると切替装
置23が作動して、排ガス９はトラップ22に流入し、パテ
ィクレート26はトラップ22に堆積する。その後切替装置
23が作動し、さらにリジェネレーションバーナ６が燃焼
し、高温の燃焼ガスがトラップ21に流入する。すると、
パティクレート26が燃焼し、トラップ21はクリーンにな
る。パティクレート26が燃焼した後の燃焼ガス27はコン
バーナ３に流入し、NOがNO2に酸化される。
コンバータ３はNOをNO2に酸化する作用がある。これ
は、NOは吸着しにくいため、吸着しやすいNO2へ変換す
るためである。白金系の貴金属の効果が大きく、この白
金系貴金属をアルミナをウオッシュコートしたセラミッ
ク担体に担持する。この酸化には酸素が必要であり、酸
素の不足した場合にのみ酸化用空気８が必要となる。デ
ィーゼルエンジンからの排ガスには空気を多量に含むこ
とがあるので、酸化用空気８のいらない場合がある。
吸着装置４の構成を第３図に示す。41,42は吸着室、4
3は吸着剤、44,45は切替装置である。それぞれの吸着室
41,42には吸着剤43が装着されている。吸着剤43にはた
とえばゼオライトが使用できる。エンジン排ガスはパテ
ィクレートが除去され、NOがNO2に変換されると吸着室4
1に導入される。NOXは吸着剤で吸着され、クリーンなガ
スとして放出される。ある程度のNOXの量が吸着剤に吸
着されると、切替装置44が作動し、排ガス９は吸着室42
に導入される。吸着室41には高温でO2とCOの含んだ高温
の燃焼ガスが高温ガス発生装置７から供給される。吸着
装置４に吸着したNOXは離脱し、還元装置５に導入され
る。NOXはN2とO2に分解する。
還元装置５は還元触媒あるいは三元触媒が装着されて
いる。三元装置には白金系貴金属をアルミナをウオッシ
ュコートしたセラミック担体に担持する。また、三元触
媒が使用される場合、しばしば、未燃ガスを触媒出口で
燃焼させる。
発明の効果 以上のように本発明においては、エンジン排ガス特に
ディーゼルエンジンから排出すNOXを除去することが可
能となった。この方式はアンモニアなどの還元ガスを使
用しないため、小型化が可能である。
また、本発明はパティクレートとNOXの同時除去が可
能であるとともにパティクレートを先に除去することで
パティクレートをリジェネレーションした後のNOXをも
除去できる。
さらに、本発明はNOをNO2に変換することでNOXの吸着
量を増加する。
また、本発明はパティクレート除去装置とNOX除去装
置の間にNO2コンバータを設けることで、パティクレー
トを処理する際のNOXの処理を多量に行うことができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明実施例のNOX除去装置の構成図、第２図
は第１図におけるトラップ処理装置の構成図、第３図は
第１図における吸着装置の構成図である。 １……NOX除去システム、２……トラップ装置、３……
コンバータ、４……吸着装置、８……酸化用空気、９…
…エンジン排ガス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１ Ｚ 3/08 Ｂ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】パティクレート除去装置と、NO2コンバー
    タと、NOX吸着装置と、高温ガス発生装置と、還元装置
    とを備え、燃焼ガス中のパティクレートを前記パティク
    レート除去装置で除去し、その後前記NO2コンバータでN
    OをNO2に酸化し、NOとNO2を含むNOXを前記NOX吸着装置
    で吸着し、前記高温ガス発生装置からの高温ガスにより
    前記吸着したNOXを脱着し、前記脱着したNOXを前記還元
    装置によりN2とO2に分解することを特徴とするNOX除去
    装置。
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