JPH07155539A - 排ガス処理装置 - Google Patents
排ガス処理装置Info
- Publication number
- JPH07155539A JPH07155539A JP5308123A JP30812393A JPH07155539A JP H07155539 A JPH07155539 A JP H07155539A JP 5308123 A JP5308123 A JP 5308123A JP 30812393 A JP30812393 A JP 30812393A JP H07155539 A JPH07155539 A JP H07155539A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- exhaust gas
- gas
- discharger
- radicals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｎ2ガスを供給する装置を備え、この装置か
ら供給されるＮ2ガスから放電プラズマによりＮラジカ
ルを生成し、このＮラジカルを含むガスを排ガス中に導
入することでＮＯｘを分解除去する排ガス処理装置につ
いて、従来の技術に比べてＮＯｘの分解除去効率を高め
る。 【構成】 Ｎ2ラジカルを生成する放電器は予備電離型
パルスグロー放電器であり、処理対象の排ガスが流通す
る排ガス流路に設けられている。この放電器の主電極１
８には複数のＮ2ガス供給口２０が形成され、Ｎ2ガス供
給器９より供給されるＮ2ガス２３を放電場２１に放出
する。排ガスの流れは主電極１８の長手方向である。
ら供給されるＮ2ガスから放電プラズマによりＮラジカ
ルを生成し、このＮラジカルを含むガスを排ガス中に導
入することでＮＯｘを分解除去する排ガス処理装置につ
いて、従来の技術に比べてＮＯｘの分解除去効率を高め
る。 【構成】 Ｎ2ラジカルを生成する放電器は予備電離型
パルスグロー放電器であり、処理対象の排ガスが流通す
る排ガス流路に設けられている。この放電器の主電極１
８には複数のＮ2ガス供給口２０が形成され、Ｎ2ガス供
給器９より供給されるＮ2ガス２３を放電場２１に放出
する。排ガスの流れは主電極１８の長手方向である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、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、各種の燃焼
炉、自動車など各種燃焼機関から排出される排ガス中の
窒素酸化物ＮＯｘを、Ｎ2供給器から供給するＮ2ガスを
もとに放電プラズマによって生成したＮラジカル（活性
窒素原子）により分解して無害化する排ガス処理装置に
関する。
ラ、ディーゼルエンジン、ガスタービン、各種の燃焼
炉、自動車など各種燃焼機関から排出される排ガス中の
窒素酸化物ＮＯｘを、Ｎ2供給器から供給するＮ2ガスを
もとに放電プラズマによって生成したＮラジカル（活性
窒素原子）により分解して無害化する排ガス処理装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の放電プラズマによる排ガス処理技
術においては、放電器に直接排ガスを導入して放電を行
なっていた。しかしながら、この技術においては被処理
排ガス中の酸素、水分、炭酸ガスがＮＯｘの減少に影響
を与え、ＮＯｘ除去率を十分に高めることができない。
術においては、放電器に直接排ガスを導入して放電を行
なっていた。しかしながら、この技術においては被処理
排ガス中の酸素、水分、炭酸ガスがＮＯｘの減少に影響
を与え、ＮＯｘ除去率を十分に高めることができない。
【０００３】そこで、直接ＮＯｘ分解に関わるＮ2ガス
を供給する装置を備え、この装置から供給されるＮ2ガ
スから放電プラズマによりＮラジカルを生成し、このＮ
ラジカルを含むガスを排ガス中に導入することでＮＯｘ
を分解除去するという従来とは異なる技術が開発されて
いる（日本機械学会論文集（Ｂ版）５８巻５５２号（１
９９２−８）、第２５８４頁〜第２５９４頁、論文Ｎ
ｏ．９２−０２４８「窒素プラズマによる燃焼排ガス中
の窒素酸化物除去に関する研究」及び日本機械学会（Ｎ
ｏ．９３０−３９）環境工学総合シンポジウム’９３講
演論文集、第２４２頁〜第２４５頁、「コロナ放電によ
る燃焼排ガスの浄化に関する研究」参照）。
を供給する装置を備え、この装置から供給されるＮ2ガ
スから放電プラズマによりＮラジカルを生成し、このＮ
ラジカルを含むガスを排ガス中に導入することでＮＯｘ
を分解除去するという従来とは異なる技術が開発されて
いる（日本機械学会論文集（Ｂ版）５８巻５５２号（１
９９２−８）、第２５８４頁〜第２５９４頁、論文Ｎ
ｏ．９２−０２４８「窒素プラズマによる燃焼排ガス中
の窒素酸化物除去に関する研究」及び日本機械学会（Ｎ
ｏ．９３０−３９）環境工学総合シンポジウム’９３講
演論文集、第２４２頁〜第２４５頁、「コロナ放電によ
る燃焼排ガスの浄化に関する研究」参照）。
【０００４】Ｎラジカル生成のために放電プラズマを発
生する手段としては、アーク放電を用いる場合と、コロ
ナ放電を用いる場合とがある。アーク放電を用いる場合
は、１００％Ｎ2ガス中で放電電極間にアークプラズマ
を発生させてＮラジカルを生成し、このＮラジカルを多
量に含む高温のＮ2プラズマジェットを排ガス中に導入
してＮＯｘの分解を行なう。コロナ放電を用いる場合
は、アーク放電による場合より低電力でＮ2プラズマを
形成し、これにより生成されたＮラジカルを含むほぼ常
温に近い温度のガスを排ガス中に導入してＮＯｘの分解
を行なう。何れの場合も、ＮＯｘの分解反応は下記の
（１）〜（３）式で示す拡大ゼルドビッチ反応による。
なお、以下の式でＮ＊はＮラジカルを意味する。
生する手段としては、アーク放電を用いる場合と、コロ
ナ放電を用いる場合とがある。アーク放電を用いる場合
は、１００％Ｎ2ガス中で放電電極間にアークプラズマ
を発生させてＮラジカルを生成し、このＮラジカルを多
量に含む高温のＮ2プラズマジェットを排ガス中に導入
してＮＯｘの分解を行なう。コロナ放電を用いる場合
は、アーク放電による場合より低電力でＮ2プラズマを
形成し、これにより生成されたＮラジカルを含むほぼ常
温に近い温度のガスを排ガス中に導入してＮＯｘの分解
を行なう。何れの場合も、ＮＯｘの分解反応は下記の
（１）〜（３）式で示す拡大ゼルドビッチ反応による。
なお、以下の式でＮ＊はＮラジカルを意味する。
【０００５】 Ｎ＊＋ＮＯ ⇔ Ｎ2＋Ｏ ………………（１） Ｎ＊＋Ｏ2 ⇔ ＮＯ＋Ｏ ………………（２） Ｎ＊＋ＯＨ ⇔ ＮＯ＋Ｈ ………………（３） このような従来の技術においては、何れもＮラジカル生
成のための放電プラズマ発生部と、このＮラジカルによ
る上記の反応によりＮＯｘを分解する反応部とが分離さ
れており、放電プラズマ発生部で生成したＮラジカルを
含むガスを反応部に導入する構成としている。
成のための放電プラズマ発生部と、このＮラジカルによ
る上記の反応によりＮＯｘを分解する反応部とが分離さ
れており、放電プラズマ発生部で生成したＮラジカルを
含むガスを反応部に導入する構成としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術においては、以下のような問題がある。
術においては、以下のような問題がある。
【０００７】（１）コロナ放電による場合は、低電力で
排ガス処理が行なえて経済的であり、低温プラズマを発
生させるため、以下の（４）式による反応によるＮＯ生
成反応を引き起こしにくいという利点はあるものの、基
本的に部分放電であり、よって、電子密度、電子エネル
ギともあまり大きいとはいえず、Ｎラジカルの生成量は
十分に大きくはなく、このため、排ガス中のＮＯｘの分
解除去効率を十分に高めることができない。
排ガス処理が行なえて経済的であり、低温プラズマを発
生させるため、以下の（４）式による反応によるＮＯ生
成反応を引き起こしにくいという利点はあるものの、基
本的に部分放電であり、よって、電子密度、電子エネル
ギともあまり大きいとはいえず、Ｎラジカルの生成量は
十分に大きくはなく、このため、排ガス中のＮＯｘの分
解除去効率を十分に高めることができない。
【０００８】 Ｎ2＋Ｏ2 → ２ＮＯ ………………（４） また、従来の技術では、放電プラズマ発生部と反応部と
が分離し、放電プラズマ発生部で生成したＮラジカルを
含むガスを反応部に導入する構成としているため、Ｎラ
ジカルが排ガス中に導入されるまでの間にＮラジカル自
体の活性度が失われ、この点においても排ガス中のＮＯ
ｘの分解除去効率を十分に高めることができない。
が分離し、放電プラズマ発生部で生成したＮラジカルを
含むガスを反応部に導入する構成としているため、Ｎラ
ジカルが排ガス中に導入されるまでの間にＮラジカル自
体の活性度が失われ、この点においても排ガス中のＮＯ
ｘの分解除去効率を十分に高めることができない。
【０００９】（２）アーク放電による場合は、高速のＮ
2プラズマジェットが形成されるため、コロナ放電の場
合のようにＮラジカルの活性度が失われる要素は比較的
少ないが、放電により形成するプラズマが高温であるた
め、排ガス中において、上記の（４）式の反応を生じて
ＮＯが生成されてしまい、ＮＯｘ除去効率が悪いという
欠点がある。
2プラズマジェットが形成されるため、コロナ放電の場
合のようにＮラジカルの活性度が失われる要素は比較的
少ないが、放電により形成するプラズマが高温であるた
め、排ガス中において、上記の（４）式の反応を生じて
ＮＯが生成されてしまい、ＮＯｘ除去効率が悪いという
欠点がある。
【００１０】本発明は、Ｎ2ガスを供給する装置を備
え、この装置から供給されるＮ2ガスから放電プラズマ
によりＮラジカルを生成し、このＮラジカルを含むガス
を排ガス中に導入することでＮＯｘを分解除去する排ガ
ス処理装置について、これらの課題を解決し、従来の技
術に比べてＮＯｘの分解除去効率の高い排ガス処理装置
を提供することを目的とする。
え、この装置から供給されるＮ2ガスから放電プラズマ
によりＮラジカルを生成し、このＮラジカルを含むガス
を排ガス中に導入することでＮＯｘを分解除去する排ガ
ス処理装置について、これらの課題を解決し、従来の技
術に比べてＮＯｘの分解除去効率の高い排ガス処理装置
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、放電する一対の電極を有する放電器を備
え、この放電により発生する放電プラズマでＮ2ガス供
給器より供給するＮ2ガスからＮラジカルを生成し、こ
のＮラジカルで排ガス中のＮＯｘを分解処理する排ガス
処理装置において、前記放電器は予備電離型パルスグロ
ー放電器であり、前記電極はこのパルスグロー放電器の
主電極であることを特徴とする排ガス処理装置である。
の本発明は、放電する一対の電極を有する放電器を備
え、この放電により発生する放電プラズマでＮ2ガス供
給器より供給するＮ2ガスからＮラジカルを生成し、こ
のＮラジカルで排ガス中のＮＯｘを分解処理する排ガス
処理装置において、前記放電器は予備電離型パルスグロ
ー放電器であり、前記電極はこのパルスグロー放電器の
主電極であることを特徴とする排ガス処理装置である。
【００１２】また、放電する一対の電極を有する放電器
を備え、この放電により発生する放電プラズマでＮ2ガ
ス供給器より供給するＮ2ガスからＮラジカルを生成
し、このＮラジカルを排ガスの流路に導入し、この排ガ
ス中のＮＯｘを分解処理する排ガス処理装置において、
前記放電器は予備電離型パルスグロー放電器であり、前
記電極はこのパルスグロー放電器の主電極であることを
特徴とする排ガス処理装置も本発明とする。
を備え、この放電により発生する放電プラズマでＮ2ガ
ス供給器より供給するＮ2ガスからＮラジカルを生成
し、このＮラジカルを排ガスの流路に導入し、この排ガ
ス中のＮＯｘを分解処理する排ガス処理装置において、
前記放電器は予備電離型パルスグロー放電器であり、前
記電極はこのパルスグロー放電器の主電極であることを
特徴とする排ガス処理装置も本発明とする。
【００１３】前記主電極は前記排ガスの流路内に設けら
れ、この主電極の少なくとも一方にはこの主電極間の放
電場に前記Ｎ2ガスを供給するＮ2ガス供給口を備えてい
ることを特徴とする前記排ガス処理装置も本発明とす
る。
れ、この主電極の少なくとも一方にはこの主電極間の放
電場に前記Ｎ2ガスを供給するＮ2ガス供給口を備えてい
ることを特徴とする前記排ガス処理装置も本発明とす
る。
【００１４】前記排ガスの流れは前記主電極の長手方向
であることを特徴とする、前記排ガスの流路を備えた前
記の何れかの排ガス処理装置も本発明とする。
であることを特徴とする、前記排ガスの流路を備えた前
記の何れかの排ガス処理装置も本発明とする。
【００１５】
【作用】予備電離型パルスグロー放電器は、予備電離用
電極によるコロナ放電又はスパーク放電と主電極による
パルスグロー放電とを行なう放電器で、予備電離用電極
による放電で放電場に電子を供給し、引き続きこの電子
を核として主電極でパルスグロー放電を発生させて高電
子密度のプラズマを形成する。しかも、このパルスグロ
ー放電は放電時間（パルス幅）数１０ｎｓの極短時間放
電を可能として、注入エネルギは軽い電子の加速に大半
が用いられ、生成した高エネルギ電子は、Ｎ2ガス成分
の励起を有効に行ない、従来のコロナ放電を用いる場合
に比べＮ2ガスからのＮラジカル生成効率が向上する。
電極によるコロナ放電又はスパーク放電と主電極による
パルスグロー放電とを行なう放電器で、予備電離用電極
による放電で放電場に電子を供給し、引き続きこの電子
を核として主電極でパルスグロー放電を発生させて高電
子密度のプラズマを形成する。しかも、このパルスグロ
ー放電は放電時間（パルス幅）数１０ｎｓの極短時間放
電を可能として、注入エネルギは軽い電子の加速に大半
が用いられ、生成した高エネルギ電子は、Ｎ2ガス成分
の励起を有効に行ない、従来のコロナ放電を用いる場合
に比べＮ2ガスからのＮラジカル生成効率が向上する。
【００１６】また、放電時間（パルス幅）数１０ｎｓの
極短時間放電は、Ｎラジカル生成に寄与する電子温度の
みが高く、イオン、ガス分子温度の低い熱的非平衡プラ
ズマの生成が可能であり、よって、Ｎラジカルを含むガ
スの温度は低温を維持することができ、上述の（４）式
によるＮＯの生成は生じにくく、従来のアーク放電を用
いる場合に比べ、Ｎ2ガスからのＮラジカル生成効率が
向上する。
極短時間放電は、Ｎラジカル生成に寄与する電子温度の
みが高く、イオン、ガス分子温度の低い熱的非平衡プラ
ズマの生成が可能であり、よって、Ｎラジカルを含むガ
スの温度は低温を維持することができ、上述の（４）式
によるＮＯの生成は生じにくく、従来のアーク放電を用
いる場合に比べ、Ｎ2ガスからのＮラジカル生成効率が
向上する。
【００１７】したがって、予備電離型パルスグロー放電
器を用いた本発明の排ガス処理装置によれば、従来のア
ーク放電、コロナ放電を用いる技術に比べてＮＯｘの分
解除去効率の高い排ガス処理装置を提供することができ
る。
器を用いた本発明の排ガス処理装置によれば、従来のア
ーク放電、コロナ放電を用いる技術に比べてＮＯｘの分
解除去効率の高い排ガス処理装置を提供することができ
る。
【００１８】Ｎ2ガス供給口を備えた本発明の排ガス処
理装置の場合は主電極側から放電場にＮ2ガスが供給さ
れ、このＮ2ガスからＮラジカルが生成されて、このＮ
ラジカルを含むガスが次々と生成されては電場の周囲に
拡散していき、排ガスの流路を流れる排ガスに混入して
ＮＯｘの分解除去が行なわれる。このように、本発明に
よれば、従来のように放電プラズマ発生部と反応部とが
分離し、放電プラズマ発生部で生成したＮラジカルを含
むガスを反応部に導入する構成とはせず、Ｎ2ガス供給
口を主電極に設け、パルスグロー放電により生成したＮ
ラジカルが放電場周囲の排ガスに拡散していくため、Ｎ
ラジカル生成から排ガスへの混入までに間が置かれず、
Ｎラジカル自体の活性度が失われないうちに反応が始ま
るから、この点においても従来の技術に比べてＮＯｘの
分解除去効率の高い排ガス処理装置を提供することがで
きる。
理装置の場合は主電極側から放電場にＮ2ガスが供給さ
れ、このＮ2ガスからＮラジカルが生成されて、このＮ
ラジカルを含むガスが次々と生成されては電場の周囲に
拡散していき、排ガスの流路を流れる排ガスに混入して
ＮＯｘの分解除去が行なわれる。このように、本発明に
よれば、従来のように放電プラズマ発生部と反応部とが
分離し、放電プラズマ発生部で生成したＮラジカルを含
むガスを反応部に導入する構成とはせず、Ｎ2ガス供給
口を主電極に設け、パルスグロー放電により生成したＮ
ラジカルが放電場周囲の排ガスに拡散していくため、Ｎ
ラジカル生成から排ガスへの混入までに間が置かれず、
Ｎラジカル自体の活性度が失われないうちに反応が始ま
るから、この点においても従来の技術に比べてＮＯｘの
分解除去効率の高い排ガス処理装置を提供することがで
きる。
【００１９】なお、個々の主電極の電極間隔、サイズ、
形状などの状況に対応してＮ2ガス供給口の位置、個
数、間隔、単位時間あたりのＮ2ガス流量を決定すれ
ば、放電場をほぼ１００％のＮ2ガス雰囲気とするこ
と、放電場全体のＮ2の圧力を均一にすることは容易で
ある。よって、排ガスの流路で放電を行なっても、排ガ
ス中の酸素、水分、炭酸ガスがＮＯｘの減少に影響を与
える要素は少ない。
形状などの状況に対応してＮ2ガス供給口の位置、個
数、間隔、単位時間あたりのＮ2ガス流量を決定すれ
ば、放電場をほぼ１００％のＮ2ガス雰囲気とするこ
と、放電場全体のＮ2の圧力を均一にすることは容易で
ある。よって、排ガスの流路で放電を行なっても、排ガ
ス中の酸素、水分、炭酸ガスがＮＯｘの減少に影響を与
える要素は少ない。
【００２０】また、排ガスの流れは主電極の長手方向で
ある本発明によれば、排ガスは放電場から周囲に拡散す
るＮラジカルを含むガスと次々と混入しながら放電場の
周囲を流れていくから、Ｎラジカル生成からＮＯｘとの
反応までの時間をさらに短かいものとすることができ
る。また、主電極の長手方向、すなわち、放電で主電極
間に形成される放電場の長手方向とガスの流れとを交差
させる場合に比べ、放電場に排ガスが流入しにくく、排
ガス中の酸素、水分、炭酸ガスがＮＯｘの減少に影響を
与える要素をさらに小さくすることができる。よって、
さらにＮＯｘの分解除去効率を高めることができる。
ある本発明によれば、排ガスは放電場から周囲に拡散す
るＮラジカルを含むガスと次々と混入しながら放電場の
周囲を流れていくから、Ｎラジカル生成からＮＯｘとの
反応までの時間をさらに短かいものとすることができ
る。また、主電極の長手方向、すなわち、放電で主電極
間に形成される放電場の長手方向とガスの流れとを交差
させる場合に比べ、放電場に排ガスが流入しにくく、排
ガス中の酸素、水分、炭酸ガスがＮＯｘの減少に影響を
与える要素をさらに小さくすることができる。よって、
さらにＮＯｘの分解除去効率を高めることができる。
【００２１】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図５は本発明の１実施例である排ガス処理装置
の系統図である。本実施例ではガスタービン、ディーゼ
ルエンジンから排出される排ガスの処理を例にとって説
明する。排ガス排出源であるガスタービン１またはディ
ーゼルエンジン２から排出される排ガスは、排気管３ま
たは排気管４により熱回収を行う排熱ボイラ５に移送さ
れ、この排熱ボイラ５から排出された排ガスが排気管６
を通ってプラズマ反応容器７に導入される。８はプラズ
マ反応容器７の電極に電力を供給する電源であり、９は
プラズマ反応容器７にＮ2ガスを供給するＮ2ガス供給器
である。プラズマ反応容器７でＮＯｘを分解除去された
排ガスはプラズマ反応容器７に連結された出口管１０よ
り煙突１１を経て大気に放出される。
明する。図５は本発明の１実施例である排ガス処理装置
の系統図である。本実施例ではガスタービン、ディーゼ
ルエンジンから排出される排ガスの処理を例にとって説
明する。排ガス排出源であるガスタービン１またはディ
ーゼルエンジン２から排出される排ガスは、排気管３ま
たは排気管４により熱回収を行う排熱ボイラ５に移送さ
れ、この排熱ボイラ５から排出された排ガスが排気管６
を通ってプラズマ反応容器７に導入される。８はプラズ
マ反応容器７の電極に電力を供給する電源であり、９は
プラズマ反応容器７にＮ2ガスを供給するＮ2ガス供給器
である。プラズマ反応容器７でＮＯｘを分解除去された
排ガスはプラズマ反応容器７に連結された出口管１０よ
り煙突１１を経て大気に放出される。
【００２２】プラズマ反応容器７内には予備電離型パル
スグロー放電器が設けられている。この予備電離型パル
スグロー放電器の構造については図４を参照して説明す
る。図４は本実施例に用いる予備電離型パルスグロー放
電器の部分立断面図であり、る。この予備電離型パルス
グロー放電器１４は充電コンデンサ１５を備えており、
この充電コンデンサ１５には電源８から電荷がチャージ
される。この後、サイラトロンスイッチ１６を閉じる
と、図示しない移行用コイルを通して放電コンデンサ１
７に電荷が移行して放電コンデンサ１７両端の電圧が上
昇する。放電コンデンサ１７は、主放電をグロー放電を
起こす一対の主電極１８に接続されているが、主電極１
８、１８間の電圧の立上りを急激にして放電場への効率
的なエネルギ注入を行なうため、主電極１８に極力近付
けて接続されている。この主電極１８は、チャン（Ｃｈ
ａｎ）型の電極である。図１は主電極１８部分の側面図
であり、図２は立断面図であり、図３は平面図である。
スグロー放電器が設けられている。この予備電離型パル
スグロー放電器の構造については図４を参照して説明す
る。図４は本実施例に用いる予備電離型パルスグロー放
電器の部分立断面図であり、る。この予備電離型パルス
グロー放電器１４は充電コンデンサ１５を備えており、
この充電コンデンサ１５には電源８から電荷がチャージ
される。この後、サイラトロンスイッチ１６を閉じる
と、図示しない移行用コイルを通して放電コンデンサ１
７に電荷が移行して放電コンデンサ１７両端の電圧が上
昇する。放電コンデンサ１７は、主放電をグロー放電を
起こす一対の主電極１８に接続されているが、主電極１
８、１８間の電圧の立上りを急激にして放電場への効率
的なエネルギ注入を行なうため、主電極１８に極力近付
けて接続されている。この主電極１８は、チャン（Ｃｈ
ａｎ）型の電極である。図１は主電極１８部分の側面図
であり、図２は立断面図であり、図３は平面図である。
【００２３】予備電離ピン１９は主電極１８に並列して
設けられている。この予備電離ピン１９間の予備電離ア
ークギャップは主電極間のアークギャップよりかなり狭
く形成されている。したがって、放電コンデンサ１７の
両端電圧の上昇にともない、予備電離アークギャップは
絶縁破壊されてアーク放電が生じ、この放電で生じる紫
外線により主電極１８間が電離されて電子が発生し、こ
れを核として主電極１８の電圧上昇にともない、主電極
間にパルスグロー放電が発生する。このパルスグロー放
電は放電時間（パルス幅）数１０ｎｓの極短時間放電で
ある。主電極１８上には複数のＮ2ガス供給口２０が開
口している。このＮ2ガス供給口２０は例えば直径０．
５〜１．０mmで、例えば各主電極１８上に等間隔で２列
形成されている。Ｎ2ガス供給口２０にはＮ2ガス供給器
９からＮ2ガスが供給され主電極１８間に形成される放
電場２１に放出される。２３は、このように放出された
Ｎ2ガスを示している。主電極１８は予備電離型パルス
グロー放電器１４内において、排ガスの流路２２方向を
長手方向として配置されている。
設けられている。この予備電離ピン１９間の予備電離ア
ークギャップは主電極間のアークギャップよりかなり狭
く形成されている。したがって、放電コンデンサ１７の
両端電圧の上昇にともない、予備電離アークギャップは
絶縁破壊されてアーク放電が生じ、この放電で生じる紫
外線により主電極１８間が電離されて電子が発生し、こ
れを核として主電極１８の電圧上昇にともない、主電極
間にパルスグロー放電が発生する。このパルスグロー放
電は放電時間（パルス幅）数１０ｎｓの極短時間放電で
ある。主電極１８上には複数のＮ2ガス供給口２０が開
口している。このＮ2ガス供給口２０は例えば直径０．
５〜１．０mmで、例えば各主電極１８上に等間隔で２列
形成されている。Ｎ2ガス供給口２０にはＮ2ガス供給器
９からＮ2ガスが供給され主電極１８間に形成される放
電場２１に放出される。２３は、このように放出された
Ｎ2ガスを示している。主電極１８は予備電離型パルス
グロー放電器１４内において、排ガスの流路２２方向を
長手方向として配置されている。
【００２４】つづいて、本実施例の作用について説明す
る。本実施例の排ガス処理装置は、予備電離型パルスグ
ロー放電器１４を備え、この放電器１４は予備電離ピン
１９による放電で放電場に電子を供給し、引き続きこの
電子を核として主電極１８でパルスグロー放電を発生さ
せて高電子密度のプラズマを形成する。しかも、このパ
ルスグロー放電は放電時間（パルス幅）数１０ｎｓの極
短時間放電であって、注入エネルギは軽い電子の加速に
大半が用いられ、生成した高エネルギ電子は、Ｎ2ガス
成分の励起を有効に行ない、従来のコロナ放電を用いる
場合に比べＮ2ガスからのＮラジカル生成効率が向上す
る。
る。本実施例の排ガス処理装置は、予備電離型パルスグ
ロー放電器１４を備え、この放電器１４は予備電離ピン
１９による放電で放電場に電子を供給し、引き続きこの
電子を核として主電極１８でパルスグロー放電を発生さ
せて高電子密度のプラズマを形成する。しかも、このパ
ルスグロー放電は放電時間（パルス幅）数１０ｎｓの極
短時間放電であって、注入エネルギは軽い電子の加速に
大半が用いられ、生成した高エネルギ電子は、Ｎ2ガス
成分の励起を有効に行ない、従来のコロナ放電を用いる
場合に比べＮ2ガスからのＮラジカル生成効率が向上す
る。
【００２５】また、放電時間（パルス幅）数１０ｎｓの
極短時間放電は、Ｎラジカル生成に寄与する電子温度の
みが高く、イオン、ガス分子温度の低い熱的非平衡プラ
ズマの生成が可能であり、よって、Ｎラジカルを含むガ
スの温度は低温を維持することができ、上述の（４）式
によるＮＯの生成は生じにくく、従来のアーク放電を用
いる場合に比べ、Ｎ2ガスからのＮラジカル生成効率が
向上する。
極短時間放電は、Ｎラジカル生成に寄与する電子温度の
みが高く、イオン、ガス分子温度の低い熱的非平衡プラ
ズマの生成が可能であり、よって、Ｎラジカルを含むガ
スの温度は低温を維持することができ、上述の（４）式
によるＮＯの生成は生じにくく、従来のアーク放電を用
いる場合に比べ、Ｎ2ガスからのＮラジカル生成効率が
向上する。
【００２６】したがって、予備電離型パルスグロー放電
器１４を用いた本実施例の排ガス処理装置によれば、従
来のアーク放電、コロナ放電を用いる技術に比べてＮＯ
ｘの分解除去効率の高い排ガス処理装置を提供すること
ができる。
器１４を用いた本実施例の排ガス処理装置によれば、従
来のアーク放電、コロナ放電を用いる技術に比べてＮＯ
ｘの分解除去効率の高い排ガス処理装置を提供すること
ができる。
【００２７】また、本実施例の排ガス処理装置はＮ2ガ
ス供給口２０を備えている。Ｎ2ガス供給口２０からは
主電極１８側から放電場２１にＮ2ガス２３が供給さ
れ、このＮ2ガス２３からＮラジカルが生成されて、こ
のＮラジカルを含むガスが次々と生成されては放電場２
１の周囲に拡散していき、排ガスの流路２２を流れる排
ガスに混入してＮＯｘの分解除去が行なわれる。２４は
このように拡散していくＮラジカルを示している。この
ように、本実施例によれば、従来のように放電プラズマ
発生部と反応部とが分離し、放電プラズマ発生部で生成
したＮラジカルを含むガスを反応部に導入する構成とは
せず、Ｎ2ガス供給口２０を主電極１８に設け、パルス
グロー放電により生成したＮラジカルが放電場周囲の排
ガスに拡散していくため、Ｎラジカル生成から排ガスへ
の混入までに間が置かれず、Ｎラジカル自体の活性度が
失われないうちに反応が始まるから、この点においても
従来の技術に比べてＮＯｘの分解除去効率の高い排ガス
処理装置を提供することができる。
ス供給口２０を備えている。Ｎ2ガス供給口２０からは
主電極１８側から放電場２１にＮ2ガス２３が供給さ
れ、このＮ2ガス２３からＮラジカルが生成されて、こ
のＮラジカルを含むガスが次々と生成されては放電場２
１の周囲に拡散していき、排ガスの流路２２を流れる排
ガスに混入してＮＯｘの分解除去が行なわれる。２４は
このように拡散していくＮラジカルを示している。この
ように、本実施例によれば、従来のように放電プラズマ
発生部と反応部とが分離し、放電プラズマ発生部で生成
したＮラジカルを含むガスを反応部に導入する構成とは
せず、Ｎ2ガス供給口２０を主電極１８に設け、パルス
グロー放電により生成したＮラジカルが放電場周囲の排
ガスに拡散していくため、Ｎラジカル生成から排ガスへ
の混入までに間が置かれず、Ｎラジカル自体の活性度が
失われないうちに反応が始まるから、この点においても
従来の技術に比べてＮＯｘの分解除去効率の高い排ガス
処理装置を提供することができる。
【００２８】なお、個々の主電極１８の電極間隔、サイ
ズ、形状などの状況に対応してＮ２ガス供給口２０の位
置、個数、間隔、単位時間あたりのＮ２ガス流量を決定
すれば、放電場２２をほぼ１００％のＮ2ガス雰囲気と
すること、放電場全体のＮ2の圧力を均一にすることは
容易である。よって、排ガスの流路２２で放電を行なっ
ても、排ガス中の酸素、水分、炭酸ガスがＮＯｘの減少
に影響を与える要素は少ない。なお、Ｎ2ガス供給口２
０は、主電極１８の間隔が５mm以下程度であれば、２つ
の主電極１８の一方にのみ形成しても放電場２２におけ
るＮ2ガス圧はほぼ均一となると思われるが、５mmを超
える場合は、ガス圧が不均一になりやすいかと思われる
ので本実施例のように２つの主電極１８の両方に形成す
るのが望ましい。
ズ、形状などの状況に対応してＮ２ガス供給口２０の位
置、個数、間隔、単位時間あたりのＮ２ガス流量を決定
すれば、放電場２２をほぼ１００％のＮ2ガス雰囲気と
すること、放電場全体のＮ2の圧力を均一にすることは
容易である。よって、排ガスの流路２２で放電を行なっ
ても、排ガス中の酸素、水分、炭酸ガスがＮＯｘの減少
に影響を与える要素は少ない。なお、Ｎ2ガス供給口２
０は、主電極１８の間隔が５mm以下程度であれば、２つ
の主電極１８の一方にのみ形成しても放電場２２におけ
るＮ2ガス圧はほぼ均一となると思われるが、５mmを超
える場合は、ガス圧が不均一になりやすいかと思われる
ので本実施例のように２つの主電極１８の両方に形成す
るのが望ましい。
【００２９】また、本実施例では排ガスの流れは主電極
１８の長手方向としているので、排ガスは放電場２２か
ら周囲に拡散するＮラジカル２４を含むガスと次々と混
入しながら放電場２２の周囲を流れていくから、Ｎラジ
カル生成からＮＯｘとの反応までの時間をさらに短かい
ものとすることができる。また、主電極１８の長手方
向、すなわち、放電で主電極間１８に形成される放電場
２１の長手方向とガスの流れとを交差させる場合に比
べ、放電場２１に排ガスが流入しにくく、排ガス中の酸
素、水分、炭酸ガスがＮＯｘの減少に影響を与える要素
をさらに小さくすることができる。よって、さらにＮＯ
ｘの分解除去効率を高めることができる。
１８の長手方向としているので、排ガスは放電場２２か
ら周囲に拡散するＮラジカル２４を含むガスと次々と混
入しながら放電場２２の周囲を流れていくから、Ｎラジ
カル生成からＮＯｘとの反応までの時間をさらに短かい
ものとすることができる。また、主電極１８の長手方
向、すなわち、放電で主電極間１８に形成される放電場
２１の長手方向とガスの流れとを交差させる場合に比
べ、放電場２１に排ガスが流入しにくく、排ガス中の酸
素、水分、炭酸ガスがＮＯｘの減少に影響を与える要素
をさらに小さくすることができる。よって、さらにＮＯ
ｘの分解除去効率を高めることができる。
【００３０】本発明者の行なった実験によれば、排ガス
流量１５リットル/min、投入電力を約２５０Ｗ、放電場
２１に供給するＮ2ガスの流量５リットル/minで、ＮＯ
ｘの除去率を６０ないし７０％とし、従来の技術に比べ
ＮＯｘの除去効率を５０〜８０％向上させることができ
た。
流量１５リットル/min、投入電力を約２５０Ｗ、放電場
２１に供給するＮ2ガスの流量５リットル/minで、ＮＯ
ｘの除去率を６０ないし７０％とし、従来の技術に比べ
ＮＯｘの除去効率を５０〜８０％向上させることができ
た。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した本発明の排ガス処理装置に
よれば、Ｎ2ガスを供給する装置を備え、この装置から
供給されるＮ2ガスから放電プラズマによりＮラジカル
を生成し、このＮラジカルを含むガスを排ガス中に導入
することでＮＯｘを分解除去する排ガス処理装置につい
て、従来の装置に比べＮＯｘの分解除去効率の高い排ガ
ス処理装置を提供することができる。
よれば、Ｎ2ガスを供給する装置を備え、この装置から
供給されるＮ2ガスから放電プラズマによりＮラジカル
を生成し、このＮラジカルを含むガスを排ガス中に導入
することでＮＯｘを分解除去する排ガス処理装置につい
て、従来の装置に比べＮＯｘの分解除去効率の高い排ガ
ス処理装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例である排ガス処理装置の予備
電離型パルスグロー放電器の主電極部分の側面図であ
る。
電離型パルスグロー放電器の主電極部分の側面図であ
る。
【図２】本発明の一実施例である排ガス処理装置の予備
電離型パルスグロー放電器の主電極部分の立断面図であ
る。
電離型パルスグロー放電器の主電極部分の立断面図であ
る。
【図３】本発明の一実施例である排ガス処理装置の予備
電離型パルスグロー放電器の主電極部分の平面図であ
る。
電離型パルスグロー放電器の主電極部分の平面図であ
る。
【図４】本発明の一実施例である予備電離型パルスグロ
ー放電器の部分立断面図である。
ー放電器の部分立断面図である。
【図５】本発明の１実施例である排ガス処理装置の系統
図である。
図である。
９ Ｎ2ガス供給器 １４ 予備電離型パルスグロー放電器 １８ 主電極 ２０ Ｎ2ガス供給口 ２１ 放電場 ２２ 排ガスの流路 ２３ Ｎ2ガス ２４ Ｎラジカル
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ
Claims (4)
- 【請求項１】 放電する一対の電極を有する放電器を備
え、この放電により発生する放電プラズマでＮ2ガス供
給器より供給するＮ2ガスからＮラジカルを生成し、こ
のＮラジカルで排ガス中のＮＯｘを分解処理する排ガス
処理装置において、前記放電器は予備電離型パルスグロ
ー放電器であり、前記電極はこのパルスグロー放電器の
主電極であることを特徴とする排ガス処理装置。 - 【請求項２】 放電する一対の電極を有する放電器を備
え、この放電により発生する放電プラズマでＮ2ガス供
給器より供給するＮ2ガスからＮラジカルを生成し、こ
のＮラジカルを排ガスの流路に導入し、この排ガス中の
ＮＯｘを分解処理する排ガス処理装置において、前記放
電器は予備電離型パルスグロー放電器であり、前記電極
はこのパルスグロー放電器の主電極であることを特徴と
する排ガス処理装置。 - 【請求項３】 前記主電極は前記排ガスの流路内に設け
られ、この主電極の少なくとも一方にはこの主電極間の
放電場に前記Ｎ2ガスを供給するＮ2ガス供給口を備えて
いることを特徴とする請求項２項記載の排ガス処理装
置。 - 【請求項４】 前記排ガスの流れは前記主電極の長手方
向であることを特徴とする請求項２項又は３項の何れか
に記載の排ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308123A JPH07155539A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 排ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5308123A JPH07155539A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 排ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07155539A true JPH07155539A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=17977163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5308123A Withdrawn JPH07155539A (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | 排ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07155539A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10156176A (ja) * | 1996-11-28 | 1998-06-16 | Aea Technol Plc | プラズマガス処理 |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP5308123A patent/JPH07155539A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10156176A (ja) * | 1996-11-28 | 1998-06-16 | Aea Technol Plc | プラズマガス処理 |
| JP4495263B2 (ja) * | 1996-11-28 | 2010-06-30 | キネテイツク・リミテツド | プラズマガス処理 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Urashima et al. | Reduction of NO/sub x/from combustion flue gases by superimposed barrier discharge plasma reactors | |
| EP0366876A1 (en) | Exhaust gas treating apparatus | |
| Urashima et al. | Reduction of NO/sub x/from natural gas combustion flue gases by corona discharge radical injection techniques [thermal power plant emissions control] | |
| KR100239598B1 (ko) | 다단계 가스 오염물 제거 장치 및 방법 | |
| KR20040043094A (ko) | 배기 가스 후처리 장치 및 방법 | |
| ES2263034T3 (es) | Sistema de tratamiento de gases de escape que comprende un sistema de gases con inyeccion de aire ionizado. | |
| US6136158A (en) | NOx reduction method in corona discharge pollutant destruction apparatus | |
| JP3101744B2 (ja) | 排ガス処理方法および排ガス処理装置 | |
| JPH06178914A (ja) | 排ガス処理装置 | |
| JPH07155539A (ja) | 排ガス処理装置 | |
| JP3156185B2 (ja) | 排ガス処理方法及び装置 | |
| KR20100136607A (ko) | 유해가스 처리시스템 | |
| RU2361095C1 (ru) | Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания от оксидов азота | |
| JP2691674B2 (ja) | 排ガス処理装置 | |
| KR100335737B1 (ko) | 유해개스 처리를 위한 플라즈마 처리 시스템 | |
| Yan et al. | Evaluation of NOx removal by corona induced non-thermal plasmas | |
| JP4676343B2 (ja) | 排ガス処理方法及び装置 | |
| Kambara et al. | DeNOx characteristics using two staged radical injection techniques | |
| JP2004089752A (ja) | 排ガスの脱硝方法及びその装置 | |
| KR101152335B1 (ko) | 첨가제 분사부를 구비하는 유해가스 처리장치 | |
| JPH05261242A (ja) | 排ガス処理装置 | |
| SU977842A1 (ru) | Способ нейтрализации отработавших газов двигател внутреннего сгорани и устройство дл его осуществлени | |
| Grothaus et al. | A crossed-flow pulsed corona reactor | |
| JPH11169660A (ja) | 排ガス処理方法及び装置 | |
| KR20020004396A (ko) | 오존을 이용한 ＮＯｘ 제거장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010306 |