JPH10266831A - 排ガス浄化システム - Google Patents

排ガス浄化システム

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JPH10266831A
JPH10266831A JP9088801A JP8880197A JPH10266831A JP H10266831 A JPH10266831 A JP H10266831A JP 9088801 A JP9088801 A JP 9088801A JP 8880197 A JP8880197 A JP 8880197A JP H10266831 A JPH10266831 A JP H10266831A
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JP
Japan
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exhaust gas
titanium oxide
catalyst layer
oxide catalyst
pipe
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Application number
JP9088801A
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English (en)
Inventor
Akira Mizuno
彰 水野
Kenka Kin
賢夏 金
Saburo Tanaka
三郎 田中
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YAMAKEI KK
Original Assignee
YAMAKEI KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排ガス浄化システムにおいて、燃焼室内で生
成された生成物の一酸化窒素(NO)を除去して窒素酸
化物(NOx)の発生を低減させることにある。 【構成】 排気管途中には酸化チタンを層状にした酸化
チタン触媒層を設け、この酸化チタン触媒層の上流側に
過酸化水素水を噴射する水噴射手段を設けたり、また、
放電によって排ガス中の水分を解離させる放電発生手段
を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、排ガス浄化シス
テムに係り、特にディーゼルエンジン等の燃焼室で生成
された生成物である一酸化窒素(NO)を除去して窒素
酸化物(NOx)の発生を低減し得る排ガス浄化システ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】車両のディーゼルエンジン等において
は、燃焼室内で生成物としての一酸化窒素(NO)が多
量に生成され、この一酸化窒素(NO)が大気に排出さ
れることによって酸化され、これにより、窒素酸化物
(NOx)を多量に発生させてしまう問題があった。こ
のため、窒素酸化物(NOx)の発生を低減させる方策
として、例えば、触媒と流体であるアンモニアの噴射と
による、いわゆる選択触媒還元方式により、一酸化窒素
(NO)を除去させて窒素酸化物(NOx)の発生を低
減する排ガス浄化システムがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、排ガ
ス浄化システムにあっては、酸素濃度が高い排ガスや温
度の低い排ガスの場合に、一酸化窒素(NO)の分解能
力が低くなる等の理由で、結果的に窒素酸化物(NO
x)の発生を十分に低減させることができず、新しい排
ガス規制に対処することが困難になるという不都合があ
った。
【0004】また、パルス放電プラズマや電子ビーム照
射プラズマ等による排ガスの浄化も考えられるが、エネ
ルギ効率が低い等の不都合がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、排気管内を流れる排ガス
に流体を噴射して排ガス中の生成物を除去する排ガス浄
化システムにおいて、前記排気管途中には酸化チタンを
層状にした酸化チタン触媒層を設け、この酸化チタン触
媒層の上流側に過酸化水素水を噴射する水噴射手段を設
けたことを特徴とする。
【0006】また、排気管内を流れる排ガスに流体を噴
射して排ガス中の生成物を除去する排ガス浄化システム
において、前記排気管途中には酸化チタンを層状にした
酸化チタン触媒層を設け、この酸化チタン触媒層の上流
側で放電によって排ガス中の水分を解離する放電発生手
段を設けたことを特徴とする。
【0007】更に、排気管内を流れる排ガスに流体を噴
射して排ガス中の生成物を除去する排ガス浄化システム
において、前記排気管途中には酸化チタンを層状にした
酸化チタン触媒層を設け、この酸化チタン触媒層には該
酸化チタン触媒層中で放電によって排ガス中の水分を解
離する放電発生手段を設けたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】この発明は、酸化チタン触媒層の
上流側に過酸化水素水を噴射したり、放電プラズマを酸
化チタン触媒層の上流側又は内部に発生させることによ
り、OHラジカル(遊離基)による一酸化窒素(NO)
の除去反応を効率良く行わせ、排ガスが低温度でも、一
酸化窒素(NO)を除去させて窒素酸化物(NOx)の
発生を十分に低減させ、新しい排ガス規制に対処させる
ことができる。
【0009】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図1、2は、この発明の第1実
施例を示すものである。図1において、2は例えばディ
ーゼルエンジン(図示せず)に設けられる排気管であ
る。
【0010】この排気管2途中には、酸化チタン触媒層
4が設けられる。この酸化チタン触媒層4は、触媒とし
ての球状又はペレット状の酸化チタン6をメッシュ体8
内に層状に入れて構成されたものである。
【0011】この酸化チタン触媒層4の上流側には、水
噴射手段10が設けられる。この水噴射手段10は、流
体である過酸化水素水(H2 2 )を貯留する貯留タン
ク12と、この貯留タンク12に一端側が連結された供
給管14と、この供給管14の他端側に設けられて酸化
チタン触媒層4の上流側に位置するノズル16と、供給
管14途中に設けられたポンプ部18と、このポンプ部
18を作動制御する制御部20とからなる。
【0012】次に、この第1実施例の作用を説明する。
【0013】図2に示す如く、気体試料として、初期の
窒素酸化物(NOx)の濃度を400ppmとし、排ガ
スの温度を100℃又は10℃とし、酸素の濃度を15
%とし、排ガスの酸化チタン触媒層4内の滞留時間を
0.5秒とし、更に、排ガス流量を2リットル/min
とする。
【0014】そして、所定の時間になった時に、水噴射
手段10によって酸化チタン触媒層4の上流側に過酸化
水素水(H2 2 )を噴射すると、OHラジカル(遊離
基)による反応によって排ガス中の一酸化窒素(NO)
が分解されて除去され、もって、排ガスの温度が通常の
触媒の動作温度よりもはるかに低い場合でも、窒素酸化
物(NOx)が還元作用等により、効果的に低減され
る。
【0015】これにより、排ガス規制の厳しいディーゼ
ルエンジンにおいても、簡単な構成で、新しい排ガス規
制に対処させることができる。
【0016】図3〜5は、この発明の第2実施例を示す
ものである。
【0017】以下の実施例にあっては、上述の第1実施
例と同一機能を果す箇所には同一符号を付して説明す
る。
【0018】この第2実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、排気管2内の酸化チタン触媒層4
の上流側には、放電によって排ガス中の水分を解離する
放電発生手段102を設ける。この放電発生手段102
は、排気管2途中に設けたセラミック製で筒状の円筒体
104と、この円筒体104に外装したシールド電極1
06と、円筒体106の略軸心上に配置した放電電極1
08と、これらシールド電極106と放電電極108と
に連絡した電源供給部110とからなる。
【0019】この第2実施例の構成によれば、電源供給
部110からパルス高電圧又は交番高電圧を印加する
と、円筒部110内での放電によって排ガス中の水分が
解離され、OHラジカル(遊離基)が生成され、もっ
て、一酸化窒素(NO)が除去され、これにより、窒素
酸化物(NOx)の発生を低減することができる。
【0020】即ち、図5に示す如く、気体試料として、
初期の窒素酸化物(NOx)の濃度を400ppmと
し、排ガスの温度を100℃又は10℃とし、酸素濃度
を15%とし、排ガスの酸化チタン触媒層4内の滞留時
間を0.5秒とし、排ガス流量を2リットル/minと
し、そして、供給電源を15KVとすると、生成物を、
放電によってプラズマ状態とし、排ガス中の水分を解離
させてOHラジカル(遊離基)を生成させ、そして、一
酸化窒素(NO)の除去反応を効率良く行わせ、これに
より、窒素酸化物(NOx)の発生を低減させることが
できる。
【0021】図6は、この発明の第3実施例を示すもの
である。
【0022】この第3実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、放電発生手段202は、酸化チタ
ン触媒層4の上流側と下流側とに網状の上流側電極20
4と下流側電極206とを設け、この上流側電極204
と下流側電極206とに電源供給部208を連絡して構
成される。
【0023】この第3実施例の構成によれば、上流側電
極202と下流側電極204とに電源供給部208から
パルス高電圧又は交番高電圧を印加すると、酸化チタン
触媒層4内での放電によって排ガス中の水分が解離され
てOHラジカル(遊離基)が生成され、上述の第2実施
例の図5と同様に、窒素酸化物(NOx)の発生が低減
される。
【0024】図7は、この発明の第4実施例を示すもの
である。この第4実施例の特徴とするところは、以下の
点にある。即ち、酸化チタン触媒層4をセラミックス製
の円筒体302内に設け、酸化チタン触媒層4内に放電
する放電発生手段304を設ける。この放電発生手段3
04は、円筒体302にシールド電極306を外装して
設け、また、酸化チタン触媒層4内には円筒体302の
略軸心上で放電電極308を設け、シールド電極306
と放電電極308とに電源供給部310を連絡して構成
される。
【0025】この第4実施例の構成によれば、シールド
電極306と放電電極308とに電源供給部310から
パルス高電圧又は交番高電圧を印加すると、円筒体30
2内の酸化チタン触媒層4中での放電によって排ガス中
の水分が解離されてOHラジカル(遊離基)が生成さ
れ、上述の第2実施例の図5と同様に、窒素酸化物(N
Ox)の発生が低減される。
【0026】図8は、この発明の第5実施例を示すもの
である。
【0027】この第5実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、放電発生手段402は、円筒体4
04の内面に酸化チタン触媒406を担持させて設け、
円筒体404にシールド電極408を外装して設け、円
筒体404の略軸心上に放電電極410を配設し、シー
ルド電極408と放電電極410とに電源供給部412
を連絡して構成される。
【0028】この第5実施例の構成によれば、シールド
電極408と放電電極410とに電源供給部412から
パルス高電圧又は交番高電圧を印加すると、円筒体40
4内の放電によって排ガス中の水分が解離されてOHラ
ジカル(遊離基)が生成され、上述の第2実施例の図5
と同様に、窒素酸化物(NOx)の発生が低減される。
【0029】図9は、この発明の第6実施例を示すもの
である。
【0030】この第6実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、ハニカム状の触媒担体として、酸
化チタンを担持した酸化チタン触媒層502を使用し、
そして、放電発生手段504として、この酸化チタン触
媒層502を隔てて複数の電極506を相対して配設
し、これら電極506に電源供給部508を連絡して設
ける。
【0031】この第6実施例の構成によれば、相対する
電極506間に電源供給部502からパルス高電圧又は
交番高電圧を印加すると、放電によって排ガス中の水分
が解離されてOHラジカル(遊離基)が発生され、上述
の第2実施例の図5と同様に、窒素酸化物(NOx)の
発生が低減される。
【0032】なお、この発明は、上述の実施例に限定さ
れず、種々応用改変が可能であること勿論である。
【0033】例えば、第1実施例においては、酸化チタ
ン触媒層として、ハニカム状の担体に酸化チタンを担持
させた触媒層を設けることも可能である。
【0034】また、第2〜6実施例においては、第1実
施例と同じように、過酸化水素水(H2 2 )を噴射さ
せて、一酸化窒素(NO)を効率良く除去し、また、放
電として、オゾンの発生に利用されている無声放電又は
沿面放電を利用することも可能である。
【0035】
【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、排気管途中には酸化チタンを層状にした
酸化チタン触媒層を設け、酸化チタン触媒層の上流側に
過酸化水素水を噴射する水噴射手段を設けたり、酸化チ
タン触媒層の上流側又は内部に放電発生手段を設けたこ
とにより、一酸化窒素の除去反応を効率良く行わせ、排
ガスが低温度でも、一酸化窒素を除去させて窒素酸化物
の発生を十分に低減させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例における排ガス浄化システムの構成
図である。
【図2】第1実施例におけるNOxの低減状態を示す図
である。
【図3】第2実施例における排ガス浄化システムの構成
図である。
【図4】第2実施例における放電発生手段の一部斜視図
である。
【図5】第2実施例におけるNOxの低減状態を示す図
である。
【図6】第3実施例における排ガス浄化システムの構成
図である。
【図7】第4実施例における排ガス浄化システムの構成
図である。
【図8】第5実施例における排ガス浄化システムの構成
図である。
【図9】第6実施例における排ガス浄化システムの構成
図である。
【符号の説明】
2 排気管 4 酸化チタン触媒層 6 酸化チタン 10 水噴射手段 20 制御部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年4月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図 1】
【図 2】
【図 3】
【図 4】
【図 5】
【図 6】
【図 7】
【図 8】
【図 9】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 3/28 301 B01D 53/36 102C (72)発明者 金 賢夏 愛知県豊橋市天伯町字雲雀ケ丘1−1 豊 橋技術科学国際交流会館A−206 (72)発明者 田中 三郎 愛知県豊橋市北山町字東浦2番地の1−2 −401

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気管内を流れる排ガスに流体を噴射し
    て排ガス中の生成物を除去する排ガス浄化システムにお
    いて、前記排気管途中には酸化チタンを層状にした酸化
    チタン触媒層を設け、この酸化チタン触媒層の上流側に
    過酸化水素水を噴射する水噴射手段を設けたことを特徴
    とする排ガス浄化システム。
  2. 【請求項2】 排気管内を流れる排ガスに流体を噴射し
    て排ガス中の生成物を除去する排ガス浄化システムにお
    いて、前記排気管途中には酸化チタンを層状にした酸化
    チタン触媒層を設け、この酸化チタン触媒層の上流側で
    放電によって排ガス中の水分を解離する放電発生手段を
    設けたことを特徴とする排ガス浄化システム。
  3. 【請求項3】 排気管内を流れる排ガスに流体を噴射し
    て排ガス中の生成物を除去する排ガス浄化システムにお
    いて、前記排気管途中には酸化チタンを層状にした酸化
    チタン触媒層を設け、この酸化チタン触媒層には該酸化
    チタン触媒層中で放電によって排ガス中の水分を解離す
    る放電発生手段を設けたことを特徴とする排ガス浄化シ
    ステム。
JP9088801A 1997-03-24 1997-03-24 排ガス浄化システム Pending JPH10266831A (ja)

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Cited By (5)

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