JP2003083039A - 排気ガス処理装置 - Google Patents
排気ガス処理装置Info
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- JP2003083039A JP2003083039A JP2001277438A JP2001277438A JP2003083039A JP 2003083039 A JP2003083039 A JP 2003083039A JP 2001277438 A JP2001277438 A JP 2001277438A JP 2001277438 A JP2001277438 A JP 2001277438A JP 2003083039 A JP2003083039 A JP 2003083039A
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】炭化水素の分解に適した放電条件にて制御する
ことを可能とし、加熱応答を迅速にする排ガス処理装置
を提供する。 【解決手段】ＮＯＸを含んだ排気ガス１は、排気ガス流
路２に導入される。ＮＯＸ還元剤は、ＮＯＸ還元剤導入
路３から放電反応器４に導入される。放電反応器４を通
過した脱硝触媒活性剤や空気は、排気ガス流路２にて排
気ガス１に添加され、脱硝触媒活性剤が添加された排気
ガスが、脱硝触媒反応器７に導入される。脱硝触媒反応
器７では、脱硝触媒活性剤が脱硝触媒と気固接触により
反応し、排気ガス１中のＮＯＸをＮ２等に還元する。
ことを可能とし、加熱応答を迅速にする排ガス処理装置
を提供する。 【解決手段】ＮＯＸを含んだ排気ガス１は、排気ガス流
路２に導入される。ＮＯＸ還元剤は、ＮＯＸ還元剤導入
路３から放電反応器４に導入される。放電反応器４を通
過した脱硝触媒活性剤や空気は、排気ガス流路２にて排
気ガス１に添加され、脱硝触媒活性剤が添加された排気
ガスが、脱硝触媒反応器７に導入される。脱硝触媒反応
器７では、脱硝触媒活性剤が脱硝触媒と気固接触により
反応し、排気ガス１中のＮＯＸをＮ２等に還元する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンやガソリンエンジン等の排気ガスに含まれるＮＯＸ、
パティキュレートを、放電技術および触媒技術により効
率的に除去する排気ガス処理装置に関するものである。
ンやガソリンエンジン等の排気ガスに含まれるＮＯＸ、
パティキュレートを、放電技術および触媒技術により効
率的に除去する排気ガス処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディーゼルエンジンやガソリンエ
ンジン等の内燃機関から排出されるＮＯＸやパティキュ
レートに関して、排出規制が強化されつつある。ＮＯＸ
とは、一酸化窒素(ＮＯ)、二酸化窒素（ＮＯ２）、一酸
化二窒素（Ｎ２Ｏ）等の窒素酸化物の中で特に重要な汚
染物質と言われる一酸化窒素(ＮＯ)、二酸化炭素（Ｎ２
Ｏ）の総称である。パティキュレートとは、すす、未燃
油、硫酸塩等から構成される微粒子状物質をいう。
ンジン等の内燃機関から排出されるＮＯＸやパティキュ
レートに関して、排出規制が強化されつつある。ＮＯＸ
とは、一酸化窒素(ＮＯ)、二酸化窒素（ＮＯ２）、一酸
化二窒素（Ｎ２Ｏ）等の窒素酸化物の中で特に重要な汚
染物質と言われる一酸化窒素(ＮＯ)、二酸化炭素（Ｎ２
Ｏ）の総称である。パティキュレートとは、すす、未燃
油、硫酸塩等から構成される微粒子状物質をいう。
【０００３】次に、従来のＮＯＸあるいはパティキュレ
ートを含んだ排気ガスを処理する装置について説明す
る。特開平６−１０６５１号公報には、ディーゼル機関
のＮＯＸ浄化について開示されている。ＮＯＸ還元剤で
ある炭化水素を添加した排気ガスを脱硝触媒が充填され
たケーシングに導入し、このケーシングに放電を発生さ
せ、添加した炭化水素をケーシング内で脱硝触媒活性剤
に分解し、この脱硝触媒活性剤と脱硝触媒とＮＯＸとの
反応により、ＮＯＸをＮ２に還元する。この場合、温度
や組成が変動する排気ガスと、これらの変動が比較的少
ない炭化水素とを同じケーシング内で放電させているた
め、変動の大きい排気ガスの状態に応じて放電条件を設
定しなければならない。従って、炭化水素の分解に適し
た放電条件で制御することが難しいという問題点があっ
た。また、ＮＯＸ還元剤である炭化水素の量が、排気ガ
スの量に比べて約１／２０以下であるため、排気ガスと
は別個に炭化水素を分解する放電器であれば小型化でき
るにもかかわらず、炭化水素も排気ガスと共に導入して
いるため、放電器の大きさを排気ガスに合わせ、比較的
大型化しなければならないという問題点があった。
ートを含んだ排気ガスを処理する装置について説明す
る。特開平６−１０６５１号公報には、ディーゼル機関
のＮＯＸ浄化について開示されている。ＮＯＸ還元剤で
ある炭化水素を添加した排気ガスを脱硝触媒が充填され
たケーシングに導入し、このケーシングに放電を発生さ
せ、添加した炭化水素をケーシング内で脱硝触媒活性剤
に分解し、この脱硝触媒活性剤と脱硝触媒とＮＯＸとの
反応により、ＮＯＸをＮ２に還元する。この場合、温度
や組成が変動する排気ガスと、これらの変動が比較的少
ない炭化水素とを同じケーシング内で放電させているた
め、変動の大きい排気ガスの状態に応じて放電条件を設
定しなければならない。従って、炭化水素の分解に適し
た放電条件で制御することが難しいという問題点があっ
た。また、ＮＯＸ還元剤である炭化水素の量が、排気ガ
スの量に比べて約１／２０以下であるため、排気ガスと
は別個に炭化水素を分解する放電器であれば小型化でき
るにもかかわらず、炭化水素も排気ガスと共に導入して
いるため、放電器の大きさを排気ガスに合わせ、比較的
大型化しなければならないという問題点があった。
【０００４】一方、特開平５−１０３９５２号公報に
は、ＮＯＸ還元剤として、炭化水素を含む軽油を、排気
ガスに添加する前に分解する点が開示されている。分解
は、熱分解の場合と触媒を利用した接触触媒の場合につ
いて開示している。熱分解は、炭化水素を高温下に保持
することにより、強固な炭素−炭素結合を切断する手法
であるが、この分解反応の反応速度は、温度が低くなる
と低下してしまう。このため、軽油などの炭化水素の熱
分解は６００℃以上の高温で行う必要がある。この点、
触媒を使用した接触分解では、熱分解よりも低温で分解
を行うことが可能である。しかしながら、触媒を活性化
させて炭化水素の分解を行うためには、３００℃程度の
反応温度を必要とする。従って、起動時や処理装置の温
度が低い場合には、処理装置を炭化水素の分解に必要な
温度にまで上昇させる時間が必要となる。その結果、温
度が上昇するまで炭化水素の分解が行えず、ＮＯＸ浄化
を十分に行うことができないという問題点があった。
は、ＮＯＸ還元剤として、炭化水素を含む軽油を、排気
ガスに添加する前に分解する点が開示されている。分解
は、熱分解の場合と触媒を利用した接触触媒の場合につ
いて開示している。熱分解は、炭化水素を高温下に保持
することにより、強固な炭素−炭素結合を切断する手法
であるが、この分解反応の反応速度は、温度が低くなる
と低下してしまう。このため、軽油などの炭化水素の熱
分解は６００℃以上の高温で行う必要がある。この点、
触媒を使用した接触分解では、熱分解よりも低温で分解
を行うことが可能である。しかしながら、触媒を活性化
させて炭化水素の分解を行うためには、３００℃程度の
反応温度を必要とする。従って、起動時や処理装置の温
度が低い場合には、処理装置を炭化水素の分解に必要な
温度にまで上昇させる時間が必要となる。その結果、温
度が上昇するまで炭化水素の分解が行えず、ＮＯＸ浄化
を十分に行うことができないという問題点があった。
【０００５】また、上記特開平６−１０６５１号公報、
特開平５−１０３９５２号公報では、ＮＯＸの浄化は可
能であっても、パティキュレートの浄化については触れ
ておらず、これを行うことができない。パティキュレー
トの浄化については、特開平５−３２１６３４号公報に
開示されている。パティキュレートトラップにて、パテ
ィキュレートを捕促し、この捕促による目詰まりを引き
起こさないように、水分を含んだ空気に放電を作用さ
せ、ＯＨラジカルを生成し、ＯＨラジカルが添加された
空気がパティキュレートトラップに導入されるとともに
パティキュレートを加熱して、パティキュレートを燃焼
除去するものである。この場合、室温の外気に放電を生
じさせるための加熱手段を別個設ける必要があり、さら
に、パティキュレートを燃焼することによって、脱硝触
媒を活性化させる脱硝触媒活性剤を生成しているにもか
かわらず、これを利用していないという問題点があっ
た。また、パティキュレートの浄化は出来てもＮＯＸの
浄化をすることができないという問題点があった。
特開平５−１０３９５２号公報では、ＮＯＸの浄化は可
能であっても、パティキュレートの浄化については触れ
ておらず、これを行うことができない。パティキュレー
トの浄化については、特開平５−３２１６３４号公報に
開示されている。パティキュレートトラップにて、パテ
ィキュレートを捕促し、この捕促による目詰まりを引き
起こさないように、水分を含んだ空気に放電を作用さ
せ、ＯＨラジカルを生成し、ＯＨラジカルが添加された
空気がパティキュレートトラップに導入されるとともに
パティキュレートを加熱して、パティキュレートを燃焼
除去するものである。この場合、室温の外気に放電を生
じさせるための加熱手段を別個設ける必要があり、さら
に、パティキュレートを燃焼することによって、脱硝触
媒を活性化させる脱硝触媒活性剤を生成しているにもか
かわらず、これを利用していないという問題点があっ
た。また、パティキュレートの浄化は出来てもＮＯＸの
浄化をすることができないという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、ＮＯＸ還元剤を温度や組成が変動する排気ガ
スと分離して放電雰囲気中で分解することによりＮＯＸ
還元剤の分解に適した放電条件にて制御することを可能
にするとともに放電反応器の小型化も実現し、放電を用
いることにより炭化水素の加熱応答を迅速にすることが
できる排気ガス処理装置を提供するものである。さら
に、本発明は、放電作用によってパティキュレートの分
解によって得られた生成物を脱硝触媒活性剤として利用
し、放電によってＮＯＸ還元剤から分解した脱硝触媒活
性剤と共に、より一層のＮＯＸ浄化を図り、パティキュ
レートの浄化も併せて行うことが可能な排ガス処理装置
を提供するものである。
従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、ＮＯＸ還元剤を温度や組成が変動する排気ガ
スと分離して放電雰囲気中で分解することによりＮＯＸ
還元剤の分解に適した放電条件にて制御することを可能
にするとともに放電反応器の小型化も実現し、放電を用
いることにより炭化水素の加熱応答を迅速にすることが
できる排気ガス処理装置を提供するものである。さら
に、本発明は、放電作用によってパティキュレートの分
解によって得られた生成物を脱硝触媒活性剤として利用
し、放電によってＮＯＸ還元剤から分解した脱硝触媒活
性剤と共に、より一層のＮＯＸ浄化を図り、パティキュ
レートの浄化も併せて行うことが可能な排ガス処理装置
を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の排気ガス処理装置は、ＮＯＸ還元剤から脱
硝触媒を活性化させる脱硝触媒活性剤を生成する放電反
応器と、脱硝触媒活性剤が添加された排気ガスが導入さ
れ、脱硝触媒活性剤と排気ガス中のＮＯＸと内部に充填
された脱硝触媒との反応により、排気ガス中のＮＯＸを
還元する脱硝触媒反応器とを備える。その結果、ＮＯＸ
還元剤の分解に適した放電条件にて制御することを可能
にするとともに放電反応器の小型化も実現し、放電を用
いることにより炭化水素の加熱応答を迅速にすることが
できる。
に、本発明の排気ガス処理装置は、ＮＯＸ還元剤から脱
硝触媒を活性化させる脱硝触媒活性剤を生成する放電反
応器と、脱硝触媒活性剤が添加された排気ガスが導入さ
れ、脱硝触媒活性剤と排気ガス中のＮＯＸと内部に充填
された脱硝触媒との反応により、排気ガス中のＮＯＸを
還元する脱硝触媒反応器とを備える。その結果、ＮＯＸ
還元剤の分解に適した放電条件にて制御することを可能
にするとともに放電反応器の小型化も実現し、放電を用
いることにより炭化水素の加熱応答を迅速にすることが
できる。
【０００８】また、本発明の排気ガス処理装置は、ＮＯ
Ｘ還元剤から脱硝触媒を活性化させる第１の脱硝触媒活
性剤を生成する放電反応器と、排気ガスからパティキュ
レートを捕捉し、補足したパティキュレートから脱硝触
媒を活性化させる第２の脱硝触媒活性剤を生成するパテ
ィキュレート反応器と、第１の脱硝触媒活性剤と第２の
脱硝触媒活性剤とパティキュレート反応器を通過した排
気ガスとが導入され、第１の脱硝触媒活性剤と第２の触
媒活性剤と排気ガス中のＮＯＸと内部に充填された脱硝
触媒との反応により、排気ガス中のＮＯＸを還元する脱
硝触媒反応器とを備える。その結果、ＮＯＸ還元剤の分
解に適した放電条件にて制御することを可能にするとと
もに放電反応器の小型化も実現し、放電を用いることに
より炭化水素の加熱応答を迅速にすることができ、さら
に、パティキュレートの分解によって得られた生成物を
脱硝触媒活性剤として利用することにより、より一層の
ＮＯＸ浄化とパティキュレートの浄化を図ることができ
る。
Ｘ還元剤から脱硝触媒を活性化させる第１の脱硝触媒活
性剤を生成する放電反応器と、排気ガスからパティキュ
レートを捕捉し、補足したパティキュレートから脱硝触
媒を活性化させる第２の脱硝触媒活性剤を生成するパテ
ィキュレート反応器と、第１の脱硝触媒活性剤と第２の
脱硝触媒活性剤とパティキュレート反応器を通過した排
気ガスとが導入され、第１の脱硝触媒活性剤と第２の触
媒活性剤と排気ガス中のＮＯＸと内部に充填された脱硝
触媒との反応により、排気ガス中のＮＯＸを還元する脱
硝触媒反応器とを備える。その結果、ＮＯＸ還元剤の分
解に適した放電条件にて制御することを可能にするとと
もに放電反応器の小型化も実現し、放電を用いることに
より炭化水素の加熱応答を迅速にすることができ、さら
に、パティキュレートの分解によって得られた生成物を
脱硝触媒活性剤として利用することにより、より一層の
ＮＯＸ浄化とパティキュレートの浄化を図ることができ
る。
【０００９】また、本発明の排気ガス処理装置は、ＮＯ
Ｘ還元剤が、軽油またはガソリンであることを特徴とす
る。その結果、エンジン燃料をそのままＮＯＸ還元剤に
利用することが可能となる。
Ｘ還元剤が、軽油またはガソリンであることを特徴とす
る。その結果、エンジン燃料をそのままＮＯＸ還元剤に
利用することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態を示すものである。ＮＯＸを含んだ排気ガス１
は、排気ガス流路２に導入される。一方、ＮＯＸ還元剤
は、ＮＯＸ還元剤導入路３から放電反応器４に導入され
る。ＮＯＸ還元剤は、ディーゼルエンジンであれば軽
油、ガソリンエンジンであればガソリンを意味するもの
であり、燃料タンクから供給されるのが望ましい。これ
は、あえてＮＯ Ｘ還元剤を準備する必要をなくすためで
ある。ＮＯＸ還元剤の放電反応器４への導入は、ＮＯＸ
還元剤をポンプにより噴霧するか、あるいは加圧したキ
ャリアーガスと混合して行う。キャリアーガスとして
は、空気や、排気ガス流路２より取り出した排気ガス１
の一部を用いる。以下、ＮＯＸ還元剤にキャリアーガス
として空気を用いた場合を一例として説明する。
施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実
施形態を示すものである。ＮＯＸを含んだ排気ガス１
は、排気ガス流路２に導入される。一方、ＮＯＸ還元剤
は、ＮＯＸ還元剤導入路３から放電反応器４に導入され
る。ＮＯＸ還元剤は、ディーゼルエンジンであれば軽
油、ガソリンエンジンであればガソリンを意味するもの
であり、燃料タンクから供給されるのが望ましい。これ
は、あえてＮＯ Ｘ還元剤を準備する必要をなくすためで
ある。ＮＯＸ還元剤の放電反応器４への導入は、ＮＯＸ
還元剤をポンプにより噴霧するか、あるいは加圧したキ
ャリアーガスと混合して行う。キャリアーガスとして
は、空気や、排気ガス流路２より取り出した排気ガス１
の一部を用いる。以下、ＮＯＸ還元剤にキャリアーガス
として空気を用いた場合を一例として説明する。
【００１１】放電反応器４は、高電圧結線５を介し、高
電圧発生装置６によって供給される高電圧（例えば、１
５ｋＶ程度の電圧を１秒間に数百回程度印加する）によ
り放電を行う。放電の手法としては、パルス状電圧や交
流状電圧を放電用電極に印加し電子のみを効率的に加速
して間欠的に荷電粒子を発生させて放電を行う手法、沿
面放電、無声放電等による手法、放電電極と接地電極間
に誘電体を挟み、放電電極に高電圧を印加することによ
り放電させる手法等が挙げられる。
電圧発生装置６によって供給される高電圧（例えば、１
５ｋＶ程度の電圧を１秒間に数百回程度印加する）によ
り放電を行う。放電の手法としては、パルス状電圧や交
流状電圧を放電用電極に印加し電子のみを効率的に加速
して間欠的に荷電粒子を発生させて放電を行う手法、沿
面放電、無声放電等による手法、放電電極と接地電極間
に誘電体を挟み、放電電極に高電圧を印加することによ
り放電させる手法等が挙げられる。
【００１２】放電反応器４においては、放電により発生
した高速電子が、導入されたＮＯＸ還元剤と空気中の分
子と相互作用を行い、ラジカルや分子イオン等の活性化
学種を生成する。この活性化学種が、ＮＯＸ還元剤と空
気を、低級炭化水素や部分酸化体などの脱硝触媒を活性
化させる脱硝触媒活性剤に分解する。なお、脱硝触媒活
性剤の生成を促進するため、放電反応器４内に触媒を充
填しても良い。このように、放電反応器４は、排気ガス
１に放電を行うことなく、ＮＯＸ還元剤に放電を行うも
のである。従って、ＮＯＸ還元剤から脱硝触媒活性剤へ
の分解に適した放電条件を設定することができる。さら
に、ＮＯＸ還元剤の量は、排気ガスの量に比べて約１／
２０程度であるため、放電反応器４を小型化することが
できる。
した高速電子が、導入されたＮＯＸ還元剤と空気中の分
子と相互作用を行い、ラジカルや分子イオン等の活性化
学種を生成する。この活性化学種が、ＮＯＸ還元剤と空
気を、低級炭化水素や部分酸化体などの脱硝触媒を活性
化させる脱硝触媒活性剤に分解する。なお、脱硝触媒活
性剤の生成を促進するため、放電反応器４内に触媒を充
填しても良い。このように、放電反応器４は、排気ガス
１に放電を行うことなく、ＮＯＸ還元剤に放電を行うも
のである。従って、ＮＯＸ還元剤から脱硝触媒活性剤へ
の分解に適した放電条件を設定することができる。さら
に、ＮＯＸ還元剤の量は、排気ガスの量に比べて約１／
２０程度であるため、放電反応器４を小型化することが
できる。
【００１３】放電反応器４を通過した脱硝触媒活性剤や
空気は、排気ガス流路２にて、排気ガス１に添加され、
脱硝触媒活性剤が添加された排気ガスが、脱硝触媒反応
器７に導入される。脱硝触媒反応器７内には、ペレット
状やハニカム状の脱硝触媒が充填されている。この脱硝
触媒は、例えばゼオライトや金属酸化物の担体上に、Ａ
ｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ等を担持した触媒を用い
る。脱硝触媒反応器７では、脱硝触媒活性剤が、脱硝触
媒反応器７に充填されている脱硝触媒と気固接触により
反応し、排気ガス１中のＮＯＸをＮ２等に還元する。
放電反応器４を通過することにより得られた低級炭化水
素や部分酸化体などの脱硝触媒活性剤の効果により、脱
硝触媒のＮＯＸ浄化性能が向上する。
空気は、排気ガス流路２にて、排気ガス１に添加され、
脱硝触媒活性剤が添加された排気ガスが、脱硝触媒反応
器７に導入される。脱硝触媒反応器７内には、ペレット
状やハニカム状の脱硝触媒が充填されている。この脱硝
触媒は、例えばゼオライトや金属酸化物の担体上に、Ａ
ｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｉｒ等を担持した触媒を用い
る。脱硝触媒反応器７では、脱硝触媒活性剤が、脱硝触
媒反応器７に充填されている脱硝触媒と気固接触により
反応し、排気ガス１中のＮＯＸをＮ２等に還元する。
放電反応器４を通過することにより得られた低級炭化水
素や部分酸化体などの脱硝触媒活性剤の効果により、脱
硝触媒のＮＯＸ浄化性能が向上する。
【００１４】以上のように、本発明の第１の実施形態に
よれば、ＮＯＸ還元剤に適した放電条件で放電反応器を
制御することが可能となり、さらに放電反応器の小型化
も実現することが可能となると共に、ＮＯＸ還元剤を放
電によって脱硝触媒活性剤に分解し、この脱硝触媒活性
剤と排気ガス中のＮＯＸと脱硝触媒との反応により、Ｎ
ＯＸ浄化を行うことができる。次に、図２、図３を用い
て本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実
施形態は、第１の実施形態と比べて、脱硝触媒反応器７
の上流側にパティキュレート反応器８を配置したもので
ある。パティキュレート反応器４の配置場所は、脱硝触
媒反応器の上流側であればよく、図２、図３のいずれで
もよい。
よれば、ＮＯＸ還元剤に適した放電条件で放電反応器を
制御することが可能となり、さらに放電反応器の小型化
も実現することが可能となると共に、ＮＯＸ還元剤を放
電によって脱硝触媒活性剤に分解し、この脱硝触媒活性
剤と排気ガス中のＮＯＸと脱硝触媒との反応により、Ｎ
ＯＸ浄化を行うことができる。次に、図２、図３を用い
て本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実
施形態は、第１の実施形態と比べて、脱硝触媒反応器７
の上流側にパティキュレート反応器８を配置したもので
ある。パティキュレート反応器４の配置場所は、脱硝触
媒反応器の上流側であればよく、図２、図３のいずれで
もよい。
【００１５】パティキュレート反応器４には、ペレット
状やハニカム状の多孔質の誘電体が充填され、パティキ
ュレートの吸着を行う。吸着量が多くなると、目詰まり
を起こすことになるが、パティキュレートに熱を加える
ことによりパティキュレートを燃焼することができるた
め、パティキュレート反応器８では放電を発生させ、目
詰まりを防止する。しかし、パティキュレート反応器８
は、排気ガス１中のパティキュレートの捕捉、目詰まり
防止に限らず、捕捉したパティキュレートに含まれる未
燃油のような有機溶剤を、放電によって生成されるラジ
カルや分子イオン等の活性化学種の働きにより、低級炭
化水素や部分酸化体などの脱硝触媒活性剤に分解する。
状やハニカム状の多孔質の誘電体が充填され、パティキ
ュレートの吸着を行う。吸着量が多くなると、目詰まり
を起こすことになるが、パティキュレートに熱を加える
ことによりパティキュレートを燃焼することができるた
め、パティキュレート反応器８では放電を発生させ、目
詰まりを防止する。しかし、パティキュレート反応器８
は、排気ガス１中のパティキュレートの捕捉、目詰まり
防止に限らず、捕捉したパティキュレートに含まれる未
燃油のような有機溶剤を、放電によって生成されるラジ
カルや分子イオン等の活性化学種の働きにより、低級炭
化水素や部分酸化体などの脱硝触媒活性剤に分解する。
【００１６】即ち、脱硝触媒反応器７の上流側にパティ
キュレート反応器８を配置することにより、パティキュ
レート反応器８によっても、放電反応器４同様に脱硝触
媒活性剤を得ることができ、これを脱硝に利用すること
ができるものである。放電反応器４によって分解された
脱硝触媒活性剤（第１の脱硝触媒活性剤）と、パティキ
ュレート反応器８によって分解された脱硝触媒活性剤
（第２の脱硝触媒活性剤）と、放電反応器７内の脱硝触
媒と、排気ガス中のＮＯＸとが反応することにより、Ｎ
ＯＸの浄化を行うことになる。
キュレート反応器８を配置することにより、パティキュ
レート反応器８によっても、放電反応器４同様に脱硝触
媒活性剤を得ることができ、これを脱硝に利用すること
ができるものである。放電反応器４によって分解された
脱硝触媒活性剤（第１の脱硝触媒活性剤）と、パティキ
ュレート反応器８によって分解された脱硝触媒活性剤
（第２の脱硝触媒活性剤）と、放電反応器７内の脱硝触
媒と、排気ガス中のＮＯＸとが反応することにより、Ｎ
ＯＸの浄化を行うことになる。
【００１７】なお、パティキュレート反応器８は、放電
反応器４と同様に、高電圧結線９を介し、高電圧発生装
置１０によって供給される高電圧により放電を行うもの
である。次に、図２における排気ガス処理装置における
ＮＯＸ浄化率とパティキュレート浄化率の実験結果を説
明する。ＮＯＸ浄化率とパティキュレート浄化率は、次
のように定義される。
反応器４と同様に、高電圧結線９を介し、高電圧発生装
置１０によって供給される高電圧により放電を行うもの
である。次に、図２における排気ガス処理装置における
ＮＯＸ浄化率とパティキュレート浄化率の実験結果を説
明する。ＮＯＸ浄化率とパティキュレート浄化率は、次
のように定義される。
【数１】
【数２】
実験は、比較例１〜３の３条件にて行った。
【００１８】表１は、比較例１〜３の放電発生の有無を
示したものである。表２は、比較例１〜３にて共通する
実験条件を示したものである。なお、比較例３が、図２
における排気ガス処理装置の条件である。比較例１は、
放電反応器４とパティキュレート分解反応器８共に放電
を行わなかった場合である。比較例２は、放電反応器４
のみ放電を行った場合である。比較例３は、放電反応器
４とパティキュレート反応器８共に放電を行った場合で
ある。
示したものである。表２は、比較例１〜３にて共通する
実験条件を示したものである。なお、比較例３が、図２
における排気ガス処理装置の条件である。比較例１は、
放電反応器４とパティキュレート分解反応器８共に放電
を行わなかった場合である。比較例２は、放電反応器４
のみ放電を行った場合である。比較例３は、放電反応器
４とパティキュレート反応器８共に放電を行った場合で
ある。
【００１９】
【表１】
【表２】
図４は、比較例１〜３で得られたＮＯＸ浄化率とパティ
キュレート浄化率を示したものである。まず、ＮＯＸ浄
化率についてみると、比較例１ではＮＯＸ浄化率はほぼ
０％である。これは、放電反応器４にて放電を行ってい
ないために、ＮＯＸ還元剤である軽油から低級炭化水素
や部分酸化体などの脱硝触媒を活性化させる脱硝触媒活
性剤が生成されず、脱硝触媒反応器７内の脱硝触媒が活
性化されない結果として、ＮＯＸが浄化されないためで
ある。比較例２では、ＮＯＸ浄化率が７５％まで上昇し
ている。これは、比較例１と異なり、放電反応器４にて
放電を行い、軽油から低級炭化水素や部分酸化体などの
脱硝触媒を活性化させる脱硝触媒活性剤を生成し、脱硝
触媒反応器７内の脱硝触媒を活性化させ、ＮＯＸ浄化を
しているためである。比較例３では、ＮＯＸ浄化率がさ
らに８５％まで上昇している。これは、比較例２と同様
に、放電反応器４にて軽油から低級炭化水素や部分酸化
体などの脱硝触媒を活性化させる脱硝触媒活性剤を生成
する他に、パティキュレート反応器８にて、放電によっ
て、捕捉したパティキュレートから低級炭化水素や部分
酸化体などの脱硝触媒を活性化させる脱硝触媒活性剤を
生成しているためである。放電反応器４による脱硝触媒
活性剤の他に、パティキュレート反応器４による脱硝触
媒活性剤の作用により、脱硝触媒反応器７内の脱硝触媒
をさらに活性化させ、ＮＯＸの浄化を図った結果であ
る。
キュレート浄化率を示したものである。まず、ＮＯＸ浄
化率についてみると、比較例１ではＮＯＸ浄化率はほぼ
０％である。これは、放電反応器４にて放電を行ってい
ないために、ＮＯＸ還元剤である軽油から低級炭化水素
や部分酸化体などの脱硝触媒を活性化させる脱硝触媒活
性剤が生成されず、脱硝触媒反応器７内の脱硝触媒が活
性化されない結果として、ＮＯＸが浄化されないためで
ある。比較例２では、ＮＯＸ浄化率が７５％まで上昇し
ている。これは、比較例１と異なり、放電反応器４にて
放電を行い、軽油から低級炭化水素や部分酸化体などの
脱硝触媒を活性化させる脱硝触媒活性剤を生成し、脱硝
触媒反応器７内の脱硝触媒を活性化させ、ＮＯＸ浄化を
しているためである。比較例３では、ＮＯＸ浄化率がさ
らに８５％まで上昇している。これは、比較例２と同様
に、放電反応器４にて軽油から低級炭化水素や部分酸化
体などの脱硝触媒を活性化させる脱硝触媒活性剤を生成
する他に、パティキュレート反応器８にて、放電によっ
て、捕捉したパティキュレートから低級炭化水素や部分
酸化体などの脱硝触媒を活性化させる脱硝触媒活性剤を
生成しているためである。放電反応器４による脱硝触媒
活性剤の他に、パティキュレート反応器４による脱硝触
媒活性剤の作用により、脱硝触媒反応器７内の脱硝触媒
をさらに活性化させ、ＮＯＸの浄化を図った結果であ
る。
【００２０】次に、パティキュレート浄化率についてみ
ると、比較例１及び比較例２では、浄化率２５％にとど
まっている。これは、パティキュレート反応器８にて放
電を行っていないために、捕捉したパティキュレートを
分解することができず、目詰まりを起こしているためで
ある。一方、比較例３では、パティキュレート反応器８
にて放電を行い、パティキュレートを分解し、目詰まり
の防止を図り、パティキュレートを継続的に捕捉してい
るためである。
ると、比較例１及び比較例２では、浄化率２５％にとど
まっている。これは、パティキュレート反応器８にて放
電を行っていないために、捕捉したパティキュレートを
分解することができず、目詰まりを起こしているためで
ある。一方、比較例３では、パティキュレート反応器８
にて放電を行い、パティキュレートを分解し、目詰まり
の防止を図り、パティキュレートを継続的に捕捉してい
るためである。
【００２１】上述の通り、比較例３で示される本発明に
おける第２の実施形態によれば、放電反応器４にて、軽
油から低級炭化水素や部分酸化体などの脱硝触媒を活性
化させる脱硝触媒活性剤を生成する他に、パティキュレ
ート反応器８にて、捕捉したパティキュレートから脱硝
触媒活性剤を生成するため、放電反応器４による脱硝触
媒活性剤及びパティキュレート反応器４による脱硝触媒
活性剤の作用により、脱硝触媒反応器７内の脱硝触媒を
活性化させてＮＯＸの浄化を図ると共に、パティキュレ
ートの浄化も併せて図ることが可能となる。ＮＯＸ還元
剤の分解に適した放電条件にて制御することを可能にす
るとともに放電反応器の小型化も実現し、放電を用いる
ことにより炭化水素の加熱応答を迅速にすることがで
き、さらに、パティキュレートの分解によって得られた
生成物を脱硝触媒活性剤として利用することにより、よ
り一層のＮＯＸ浄化とパティキュレートの浄化を図るこ
とができる。
おける第２の実施形態によれば、放電反応器４にて、軽
油から低級炭化水素や部分酸化体などの脱硝触媒を活性
化させる脱硝触媒活性剤を生成する他に、パティキュレ
ート反応器８にて、捕捉したパティキュレートから脱硝
触媒活性剤を生成するため、放電反応器４による脱硝触
媒活性剤及びパティキュレート反応器４による脱硝触媒
活性剤の作用により、脱硝触媒反応器７内の脱硝触媒を
活性化させてＮＯＸの浄化を図ると共に、パティキュレ
ートの浄化も併せて図ることが可能となる。ＮＯＸ還元
剤の分解に適した放電条件にて制御することを可能にす
るとともに放電反応器の小型化も実現し、放電を用いる
ことにより炭化水素の加熱応答を迅速にすることがで
き、さらに、パティキュレートの分解によって得られた
生成物を脱硝触媒活性剤として利用することにより、よ
り一層のＮＯＸ浄化とパティキュレートの浄化を図るこ
とができる。
【００２２】
【発明の効果】これまで詳述したように本発明によれ
ば、ＮＯＸ還元剤の分解に適した放電条件にて制御する
ことを可能にするとともに放電反応器の小型化も実現
し、放電を用いることにより炭化水素の加熱応答を迅速
にすることができる。また、パティキュレートの分解に
よって得られた生成物を脱硝触媒活性剤として利用する
ことにより、より一層のＮＯＸ浄化とパティキュレート
の浄化を図ることができる。
ば、ＮＯＸ還元剤の分解に適した放電条件にて制御する
ことを可能にするとともに放電反応器の小型化も実現
し、放電を用いることにより炭化水素の加熱応答を迅速
にすることができる。また、パティキュレートの分解に
よって得られた生成物を脱硝触媒活性剤として利用する
ことにより、より一層のＮＯＸ浄化とパティキュレート
の浄化を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る排気ガス処理装
置を示す説明図。
置を示す説明図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る排気ガス処理装
置を示す説明図。
置を示す説明図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る排気ガス処理装
置を示す説明図。
置を示す説明図。
【図４】本発明の第２の実施の形態における実験結果を
示す説明図。
示す説明図。
１ 排気ガス
２ 排気ガス流路
３ ＮＯＸ還元剤流路
４ 放電反応器
５、９ 高電圧結線
６、１０ 高電圧発生装置
７ 脱硝触媒反応器
８ パティキュレート反応器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０１Ｎ 3/02 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１Ｆ
3/24 Ｅ
3/24 3/28 ３０１Ｃ
3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｂ
Ｆターム(参考） 3G090 AA02 BA01 EA02
3G091 AA17 AA18 AB04 AB13 AB14
AB15 BA00 BA14 CA01 CA18
GA01 GA06 GB02W GB05W
GB06W GB09X HA16
4D048 AA06 AA14 AB01 AB02 AC02
BA11X BA30X BA31X BA33X
BA34X BA41X BB01 BB02
CA01 EA03
4G075 AA03 AA37 AA62 BA05 BA06
BD12 CA15 CA51 CA54
Claims (3)
- 【請求項１】ＮＯＸ還元剤から脱硝触媒を活性化させる
脱硝触媒活性剤を生成する放電反応器と、 脱硝触媒活性剤が添加された排気ガスが導入され、脱硝
触媒活性剤と排気ガス中のＮＯＸと内部に充填された脱
硝触媒との反応により、排気ガス中のＮＯＸを還元する
脱硝触媒反応器と、 を備えることを特徴とする排気ガス処理装置。 - 【請求項２】ＮＯＸ還元剤から脱硝触媒を活性化させる
第１の脱硝触媒活性剤を生成する放電反応器と、 排気ガスからパティキュレートを捕捉し、補足したパテ
ィキュレートから脱硝触媒を活性化させる第２の脱硝触
媒活性剤を生成するパティキュレート反応器と、 第１の脱硝触媒活性剤と第２の脱硝触媒活性剤とパティ
キュレート反応器を通過した排気ガスとが導入され、第
１の脱硝触媒活性剤と第２の触媒活性剤と排気ガス中の
ＮＯＸと内部に充填された脱硝触媒との反応により、排
気ガス中のＮＯ Ｘを還元する脱硝触媒反応器と、 を備えることを特徴とする排気ガス処理装置。 - 【請求項３】ＮＯＸ還元剤が、軽油またはガソリンであ
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の排気
ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001277438A JP2003083039A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 排気ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001277438A JP2003083039A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 排気ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003083039A true JP2003083039A (ja) | 2003-03-19 |
Family
ID=19101963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001277438A Pending JP2003083039A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 排気ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003083039A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113953088A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-01-21 | 昆明理工大学 | 冶炼烟气高效除尘协同选择性催化还原脱硝一体化方法 |
-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001277438A patent/JP2003083039A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113953088A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-01-21 | 昆明理工大学 | 冶炼烟气高效除尘协同选择性催化还原脱硝一体化方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050414 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050606 |