JP2001314730A - NOx reduction method and device - Google Patents
NOx reduction method and deviceInfo
- Publication number
- JP2001314730A JP2001314730A JP2000138953A JP2000138953A JP2001314730A JP 2001314730 A JP2001314730 A JP 2001314730A JP 2000138953 A JP2000138953 A JP 2000138953A JP 2000138953 A JP2000138953 A JP 2000138953A JP 2001314730 A JP2001314730 A JP 2001314730A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- activated carbon
- plasma
- nox
- gas
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 208
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 122
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 191
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 75
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DPZLDZOLEXLJHU-UHFFFAOYSA-M [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[OH-].O.O.[Ti+4].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[OH-].O.O.[Ti+4].[V+5] DPZLDZOLEXLJHU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000002831 nitrogen free-radicals Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 oxygen radicals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/2406—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes
- H05H1/2443—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube
- H05H1/245—Generating plasma using dielectric barrier discharges, i.e. with a dielectric interposed between the electrodes the plasma fluid flowing through a dielectric tube the plasma being activated using internal electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H2245/00—Applications of plasma devices
- H05H2245/10—Treatment of gases
- H05H2245/17—Exhaust gases
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】アンモニア、水素などの添加手段を必要としな
い排ガス中のNOxの低減化方法を提供する。
【解決手段】排ガス中のNOxの低減化方法であって、
１.NOx含有排ガスを活性炭に接触通過させつつ、活性炭
にプラズマを照射し、排ガス中の酸素濃度を5％以下と
する工程、および
２.上記工程１において活性炭に接触通過させた排ガス
に、更にプラズマを照射する工程
を有することを特徴とする排ガス中のNOxの低減化方
法。
(57) [Problem] To provide a method for reducing NOx in exhaust gas, which does not require means for adding ammonia, hydrogen and the like. A method for reducing NOx in exhaust gas, comprising: 1. irradiating activated carbon with plasma while contacting and passing the NOx-containing exhaust gas with activated carbon to reduce the oxygen concentration in the exhaust gas to 5% or less; 2. A method for reducing NOx in exhaust gas, comprising a step of further irradiating the exhaust gas passed through the activated carbon in step 1 with plasma.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンなどの排ガス、燃焼排ガスなどに含まれるNOx(窒素酸
化物)の低減化方法およびその装置並びに活性炭の再賦
活方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for reducing NOx (nitrogen oxide) contained in exhaust gas and combustion exhaust gas of a diesel engine or the like, and a method of reactivating activated carbon.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のNOx低減化方法としては、触媒を
用いてNOxのN-O結合を切り、無害の窒素ガスと酸素とに
分解して放出する触媒法が主流である。2. Description of the Related Art As a conventional method for reducing NOx, a catalytic method of cutting off NO bond of NOx using a catalyst, decomposing the NOx into harmless nitrogen gas and oxygen and releasing the same is mainly used.
【０００３】通常、触媒法では、適当な還元剤をNOx分
解時に添加する。例えば、五酸化バナジウム-二酸化チ
タン触媒を使用し、還元剤としてアンモニアを使用する
方法が挙げられ、現在、発電所の76％がこの方法を採用
している。Usually, in the catalytic method, an appropriate reducing agent is added at the time of NOx decomposition. For example, there is a method using a vanadium pentoxide-titanium dioxide catalyst and using ammonia as a reducing agent, and currently 76% of power plants adopt this method.
【０００４】しかしながら、この方法は、有毒ガスであ
るアンモニアを使用しなければならないので、装置が大
型化し、ランニングコストが大きくなる等の問題があ
る。However, this method requires the use of ammonia, which is a toxic gas, and thus has problems such as an increase in size of the apparatus and an increase in running cost.
【０００５】また、触媒法は、排ガスが500℃以上でな
いと触媒が十分な活性を示さないという問題点も有して
いる。[0005] The catalyst method also has a problem that the catalyst does not exhibit sufficient activity unless the exhaust gas is at least 500 ° C.
【０００６】近年注目されている触媒法として、酸化セ
リウム・マンガン・パラジウム系触媒を用いる方法があ
る。この方法は、125℃で触媒活性が得られるので実用
化が期待されている。しかしながら、この方法は、水素
ガスの添加手段を必要とするので、装置の小型化などの
問題点を解消するまでには至っていない。[0006] As a catalyst method which has recently attracted attention, there is a method using a cerium oxide / manganese / palladium catalyst. This method is expected to be put to practical use because catalytic activity can be obtained at 125 ° C. However, this method requires a means for adding hydrogen gas, and thus does not solve problems such as miniaturization of the apparatus.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
問題点を解決乃至大幅に軽減できるNOxの低減化方法お
よびその装置に関する技術を提供することを主な目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for reducing NOx which can solve or greatly reduce the problems of the prior art.
【０００８】さらに、本発明は、プラズマ処理による活
性炭の新しい再賦活方法に関する技術を提供することを
も目的とする。Another object of the present invention is to provide a technique relating to a new method for reactivating activated carbon by plasma treatment.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
重ねた結果、特定の工程を有することにより、上記目的
を達成できることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventor has found that the above object can be achieved by having a specific step, and has completed the present invention.
【００１０】即ち、本発明は、下記のNOxの低減化方法
および装置に関する技術を提供するものである。また、
本発明は、下記の活性炭の新しい再賦活方法をも提供す
るものである。 １．排ガス中のNOxの低減化方法であって、１)NOx含有
排ガスを活性炭に接触通過させつつ、活性炭にプラズマ
を照射し、排ガス中の酸素濃度を5％以下とする工程、
および ２)上記工程１)において活性炭に接触通過させた排ガス
に、更にプラズマを照射する工程を有することを特徴と
する排ガス中のNOxの低減化方法。 ２．工程１)において活性炭を加熱すること、および/ま
たは工程２)において排ガスを加熱することにより排ガ
ス中の未燃物を処理することを特徴とする上記１に記載
の排ガス中のNOxの低減化方法。 ３．排ガス中のNOx低減化装置であって、排ガス煙道中
に活性炭層を設け、活性炭層および活性炭層を通過した
排ガスの両方をプラズマ処理するための手段を設けるこ
とを特徴とするNOxの低減化装置。 ４．更に、活性炭層を加熱する手段および/または活性
炭層を通過した排ガスを加熱することにより排ガス中の
未燃物を処理する手段を有することを特徴とする上記３
に記載のNOxの低減化装置。 ５．ヒーターおよびプラズマ発生装置をコンピューター
制御のコントローラーに接続し、コントローラーによっ
て排ガス中の酸素濃度が5％以下となるようにヒーター
のパワーを制御し、NOx低減化後のガス中のNOx濃度が一
定となるようにプラズマ発生装置のパワーを制御するこ
とを特徴とする上記４に記載のNOxの低減化装置。 ６．活性炭にプラズマを照射することを特徴とする活性
炭の再賦活方法。That is, the present invention provides the following technology relating to a NOx reduction method and apparatus. Also,
The present invention also provides a new method for reactivating activated carbon described below. 1. A method for reducing NOx in exhaust gas, comprising: 1) irradiating activated carbon with plasma while contacting and passing the NOx-containing exhaust gas with activated carbon to reduce the oxygen concentration in the exhaust gas to 5% or less;
And 2) a method for reducing NOx in exhaust gas, which further comprises a step of irradiating the exhaust gas passed through the activated carbon in step 1) with plasma. 2. 2. The method for reducing NOx in exhaust gas according to the above item 1, wherein unburned substances in the exhaust gas are treated by heating activated carbon in step 1) and / or heating exhaust gas in step 2). . 3. A device for reducing NOx in exhaust gas, wherein an activated carbon layer is provided in an exhaust gas flue, and a means for plasma-treating both the activated carbon layer and exhaust gas passing through the activated carbon layer is provided. . 4. The above-mentioned item 3 further comprises means for heating the activated carbon layer and / or means for treating unburned substances in the exhaust gas by heating the exhaust gas passed through the activated carbon layer.
The NOx reduction device according to 1. 5. The heater and the plasma generator are connected to a computer-controlled controller, and the controller controls the power of the heater so that the oxygen concentration in the exhaust gas is 5% or less, and the NOx concentration in the gas after NOx reduction becomes constant The NOx reduction device according to the above item 4, wherein the power of the plasma generator is controlled as described above. 6. A method for reactivating activated carbon, comprising irradiating activated carbon with plasma.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の第１発明は、以下の工程
を有することを特徴とするNOxの低減化方法である； １.NOx含有排ガスを活性炭に接触通過させつつ、活性炭
にプラズマを照射し、排ガス中の酸素濃度を5％以下と
する工程、および ２.上記工程１において活性炭に接触通過させた排ガス
に、更にプラズマを照射する工程。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The first invention of the present invention is a method for reducing NOx, which comprises the following steps: 1. While passing an exhaust gas containing NOx through activated carbon, a plasma is passed through the activated carbon. A step of irradiating the exhaust gas to reduce the oxygen concentration in the exhaust gas to 5% or less, and a step of further irradiating the exhaust gas having passed through the activated carbon in step 1 with plasma.
【００１２】本発明の工程１においては、NOx含有排ガ
スを活性炭に接触通過させつつ、排ガスおよび活性炭に
プラズマを照射する。In step 1 of the present invention, the exhaust gas and the activated carbon are irradiated with plasma while the NOx-containing exhaust gas is passed through the activated carbon.
【００１３】本発明の被処理ガスであるNOx含有排ガス
は、特に制限されず、ディーゼルエンジンなどのエンジ
ン、燃焼炉、ボイラーなどからの排ガスなどを例示でき
る。The NOx-containing exhaust gas to be treated according to the present invention is not particularly limited, and examples thereof include exhaust gas from engines such as diesel engines, combustion furnaces, boilers and the like.
【００１４】本発明において用いる活性炭は、特に限定
されないが、比表面積の大きいものが好ましい。活性炭
の比表面積は、通常300〜1000m2/g程度、より望ましく
は1500〜3000m2/g程度であり、最も望ましくは2000〜30
00m2/g程度である。比表面積が小さすぎる場合には、十
分なNOx低減化効果が得られない恐れがある。比表面積
が大きすぎる場合には、得られる効果に対してコストが
かかりすぎる。なお、本発明における活性炭の比表面積
の値は、BET法による測定値とする。The activated carbon used in the present invention is not particularly limited, but preferably has a large specific surface area. The specific surface area of the activated carbon is usually 300~1000m 2 / g approximately, and more preferably is about 1500~3000m 2 / g, and most preferably from 2000 to 30
It is about 00 m 2 / g. If the specific surface area is too small, a sufficient NOx reduction effect may not be obtained. If the specific surface area is too large, the cost is too high for the effect obtained. The value of the specific surface area of the activated carbon in the present invention is a value measured by the BET method.
【００１５】活性炭の形状は、特に制限されず、例え
ば、粒子状、繊維状(活性炭素繊維など)、布状などを例
示できる。或いは、これらを加工してハニカム状などと
してもよい。The shape of the activated carbon is not particularly limited, and examples thereof include a particle shape, a fibrous shape (eg, activated carbon fiber), and a cloth shape. Alternatively, these may be processed into a honeycomb shape or the like.
【００１６】工程１では、必要に応じて、活性炭を加熱
してもよい。加熱温度は、特に制限されず、排ガス中の
未燃物の量などに応じて適宜設定することができる。加
熱温度は、通常0〜500℃程度、好ましくは10〜450℃程
度である。加熱温度が高すぎる場合には、活性炭が消耗
される恐れがある。しかしながら、排ガス中の未燃物
(特に、未燃炭素)の濃度が比較的高い場合には、活性炭
よりも未燃物の方が加熱により消耗されやすいので、比
較的高温で加熱した場合にも、活性炭の消耗を抑制しつ
つ効率よくNOxの低減化を行うことができる。In step 1, the activated carbon may be heated if necessary. The heating temperature is not particularly limited, and can be appropriately set according to the amount of unburned substances in the exhaust gas. The heating temperature is usually about 0 to 500 ° C, preferably about 10 to 450 ° C. If the heating temperature is too high, activated carbon may be consumed. However, unburned matter in exhaust gas
When the concentration of (especially unburned carbon) is relatively high, unburned materials are more likely to be consumed by heating than activated carbon, so even when heated at a relatively high temperature, the consumption of activated carbon is suppressed. NOx can be reduced efficiently.
【００１７】工程１におけるプラズマの出力は、特に制
限されず、活性炭の比表面積、排ガス中の酸素濃度など
に応じて、適宜設定することができる。工程１における
プラズマの出力は、活性炭1gあたり、通常0.01〜10W程
度、好ましくは0.1〜1W程度である。或いは、排ガス1
Ｌ、1分あたり、1〜500W程度、好ましくは10〜100W程度
としてもよい。The output of the plasma in step 1 is not particularly limited, and can be appropriately set according to the specific surface area of the activated carbon, the oxygen concentration in the exhaust gas, and the like. The output of the plasma in step 1 is usually about 0.01 to 10 W, preferably about 0.1 to 1 W, per gram of activated carbon. Or exhaust gas 1
L, about 1 to 500 W, preferably about 10 to 100 W per minute.
【００１８】工程１の処理後の排ガス中の酸素濃度は、
通常約5％以下、好ましくは0〜3％程度である。排ガス
中の酸素濃度が高すぎると、プラズマで処理した時に窒
素ラジカルと酸素ラジカルが生じ、これらが反応して新
たなNOxが生成するので、排ガス中のNOx濃度が却って増
加することがある。排ガス中の酸素濃度をより効率的に
低減させる方法として、工程１において活性炭および/
または排ガスを加熱する方法を例示できる。加熱するこ
とによって、炭化物(例えば煤など)、浮遊微粒子(いわ
ゆるSPM)などの排ガス中の未燃物；活性炭などを熱酸化
させることにより、より効率的に排ガス中の酸素濃度を
低減させることができる。従って、排ガス中の酸素を消
費させると同時に、人体に有害なSPMをも消費させるこ
とができる。The oxygen concentration in the exhaust gas after the treatment in step 1 is as follows:
It is usually about 5% or less, preferably about 0-3%. If the oxygen concentration in the exhaust gas is too high, nitrogen radicals and oxygen radicals are generated during the treatment with the plasma, and these react to generate new NOx, so that the NOx concentration in the exhaust gas may rather increase. As a method for more efficiently reducing the oxygen concentration in the exhaust gas, activated carbon and / or
Alternatively, a method of heating exhaust gas can be exemplified. By heating, unburned substances in exhaust gas such as carbides (such as soot) and suspended particulates (so-called SPM); by oxidizing activated carbon etc., the oxygen concentration in exhaust gas can be reduced more efficiently. it can. Therefore, at the same time as consuming oxygen in the exhaust gas, SPM harmful to the human body can be consumed.
【００１９】本発明の工程２においては、工程１におい
て活性炭に接触通過させた排ガスに更にプラズマを照射
する。工程２における排ガスの温度は、特に制限されな
いが、通常0〜500℃程度、好ましくは10〜450℃程度で
ある。必要に応じて、工程２において排ガスを加熱して
も良い。In step 2 of the present invention, the exhaust gas passed through the activated carbon in step 1 is further irradiated with plasma. The temperature of the exhaust gas in step 2 is not particularly limited, but is usually about 0 to 500 ° C, preferably about 10 to 450 ° C. If necessary, the exhaust gas may be heated in step 2.
【００２０】工程２におけるプラズマの出力は、特に制
限されず、工程１における処理後の排ガス中の酸素濃度
などに応じて、適宜設定することができる。工程２にお
けるプラズマの出力は、排ガス1Ｌ、1分あたり、通常1
〜500W程度、好ましくは10〜100W程度である。The output of the plasma in the step 2 is not particularly limited, and can be appropriately set according to the oxygen concentration in the exhaust gas after the treatment in the step 1. The output of the plasma in the process 2 is 1 L of exhaust gas, 1 minute per minute.
It is about 500W, preferably about 10-100W.
【００２１】工程１および２において使用するプラズマ
発生装置は、放電現象を起こすものであれば、特に限定
されない。例えば、コロナ放電(非平衡プラズマ)などの
大気圧下でプラズマを発生させる装置でも良いし、グロ
ー放電などの低圧下でプラズマを発生させる装置でもよ
い。或いは、充填式バリア放電、沿面放電などを例示で
きる。これらの方法を組み合わせた方法であっても良
い。本発明において用いるプラズマ発生装置には、テス
ラーコイル、半導体スイッチ素子などの比較的簡易な部
品を用いたパルス電源などが使用可能である。The plasma generator used in steps 1 and 2 is not particularly limited as long as it causes a discharge phenomenon. For example, a device that generates plasma under atmospheric pressure such as corona discharge (non-equilibrium plasma) or a device that generates plasma under low pressure such as glow discharge may be used. Alternatively, a filling type barrier discharge, a creeping discharge and the like can be exemplified. A method combining these methods may be used. For the plasma generator used in the present invention, a pulse power source using relatively simple components such as a Tesler coil and a semiconductor switch element can be used.
【００２２】充填式バリア放電方法とは、工程１および
/または工程２において用いるプラズマ発生装置の排ガ
ス流路に、誘電率が約10以上の無機酸化物などを詰めた
状態でプラズマを放電する方法である。この様な無機酸
化物としては、例えば、Al2O 3、Bi2O3、Cr2O3、CuO、Fe
O、MgO、PbO、TiO2(例えば、ルチル型)、ZrO2、BaTi
O 3、SrTiO3などを例示できる。無機酸化物の形状は、特
に制限されず、粉末状、粒状、ハニカム状などを例示で
きる。排ガスの圧損を少なくする点から、ハニカム状な
どが好ましい。或いは、粉末状、粒状の場合には、排ガ
スの圧損が生じない程度に排ガス流路に詰めることが好
ましい。例えば、活性炭布に粉末状の無機酸化物を散布
し、これを丸めて活性炭層として用いても良い。The filling type barrier discharge method comprises the steps 1 and
And / or exhaust gas of the plasma generator used in step 2
Filled with inorganic oxides with a dielectric constant of about 10 or more
This is a method of discharging plasma in a state. Such inorganic acids
As the compound, for example, AlTwoO Three, BiTwoOThree, CrTwoOThree, CuO, Fe
O, MgO, PbO, TiOTwo(For example, rutile type), ZrOTwo, BaTi
O Three, SrTiOThreeAnd the like. The shape of the inorganic oxide
Not limited to, powder, granule, honeycomb, etc.
Wear. In order to reduce the pressure loss of exhaust gas, honeycomb-shaped
Which is preferred. Or, in the case of powder or granules,
It is advisable to fill the exhaust gas channel to such an extent that
Good. For example, sprinkle powdered inorganic oxide on activated carbon cloth
Then, this may be rolled and used as an activated carbon layer.
【００２３】プラズマ発生装置の電源は、直流および交
流のいずれでも使用できるが、交流の方が好ましい。中
でも、より高周波の交流が放電を起こし易いので好まし
い。インバーター方式電源を有するプラズマ発生装置
は、低エネルギーであっても十分な効果を奏するのでよ
り望ましい。被処理ガスとして、ディーゼルエンジンな
どのエンジンからの排ガスを用いる場合であってプラズ
マ発生装置の電源の周波数が低周波の場合には、プラズ
マの周波数とエンジンの回転数とが共振するように設定
することが好ましい。例えば、プラズマの周波数とエン
ジンの回転数を同等な値にする方法、プラズマの周波数
をエンジンの回転数の整数倍とする方法などが例示でき
る。The power source of the plasma generator can be either DC or AC, but AC is preferred. Above all, a higher frequency alternating current is preferable because discharge is likely to occur. A plasma generator having an inverter type power supply is more desirable because it has a sufficient effect even at low energy. When the exhaust gas from an engine such as a diesel engine is used as the gas to be treated, and the frequency of the power source of the plasma generator is low, the frequency of the plasma and the engine speed are set to resonate. Is preferred. For example, a method of making the frequency of the plasma equal to the number of revolutions of the engine, a method of making the frequency of the plasma an integral multiple of the number of revolutions of the engine, and the like can be exemplified.
【００２４】プラズマ発生装置においては、急峻な電圧
の立ち上がり(パルス幅約10μs以下)を利用し、正極
性、負極性、両極性の何れのプラズマも利用可能であ
る。パルス巾は、特に制限されないが、通常約10μs以
下、好ましくは1ns〜8μs程度である。プラズマ発生装
置においては、通常約1kV以上、好ましくは5〜200kV程
度のパルス高電圧を印加することが可能である。或い
は、１kV以上、好ましくは5〜200kV程度の変調波を印加
してもよい。In the plasma generator, any of positive, negative and bipolar plasmas can be used by utilizing a steep rise of voltage (pulse width of about 10 μs or less). Although the pulse width is not particularly limited, it is generally about 10 μs or less, preferably about 1 ns to 8 μs. In a plasma generator, a pulse high voltage of usually about 1 kV or more, preferably about 5 to 200 kV can be applied. Alternatively, a modulated wave of 1 kV or more, preferably about 5 to 200 kV may be applied.
【００２５】工程１および工程２における排ガス中の水
分濃度は、特に制限されない。排ガス中に水分が存在す
ると、プラズマのパワー損失が生じるので、必要に応じ
て、ドレンなどの水分除去装置を設置しても良い。この
様な、水分除去装置を設置しない場合には、必要に応じ
て、より高出力のプラズマを用いることなどにより、十
分なNOx低減化効果を得ることができる。The water concentration in the exhaust gas in Step 1 and Step 2 is not particularly limited. If water is present in the exhaust gas, plasma power loss occurs. Therefore, a water removal device such as a drain may be installed as necessary. When such a water removing device is not provided, a sufficient NOx reduction effect can be obtained by using a higher-output plasma as necessary.
【００２６】本発明方法は、例えば、排ガス煙道中に活
性炭層を設け、活性炭層および活性炭層を通過した排ガ
スの両方をプラズマ処理するための手段を設けることを
特徴とするNOxの低減化装置などを用いることにより実
施することができる。The method of the present invention comprises, for example, an NOx reduction apparatus characterized in that an activated carbon layer is provided in an exhaust gas flue and means for plasma-treating both the activated carbon layer and exhaust gas passing through the activated carbon layer are provided. Can be implemented.
【００２７】図１にこのような装置の一例を模式的に示
す。活性炭層ブロックおよびプラズマ処理ブロックに
は、それぞれ別のプラズマ発生装置を設けても良いが、
両方のブロックを１台のプラズマ発生装置に連結しても
よい。図１には、両方のブロックを１台のプラズマ発生
装置に連結した装置を図示する。以下、図１を用いて説
明する。FIG. 1 schematically shows an example of such an apparatus. Separate plasma generators may be provided for the activated carbon layer block and the plasma processing block, respectively.
Both blocks may be connected to one plasma generator. FIG. 1 illustrates an apparatus in which both blocks are connected to one plasma generator. This will be described below with reference to FIG.
【００２８】ディーゼルエンジンなどからの排ガスは、
排ガス煙道中に設けられた活性炭層11へ導かれる。図１
に示すように、排ガスを直接活性炭層へ導いても良い
が、必要に応じて、活性炭層ブロックよりも上流にドレ
ンなどの水分除去装置を設置しても良い。活性炭層11に
は、必要に応じてヒーターなどの加熱装置、温度計など
を設けても良い。Exhaust gas from a diesel engine or the like is
It is led to the activated carbon layer 11 provided in the exhaust gas flue. FIG.
As shown in (2), the exhaust gas may be led directly to the activated carbon layer, but if necessary, a device for removing moisture such as drain may be installed upstream of the activated carbon layer block. The activated carbon layer 11 may be provided with a heating device such as a heater, a thermometer, and the like, if necessary.
【００２９】被処理ガス中の酸素濃度を調べるために、
活性炭層の入口付近などに、隔膜ガルバニ電池式などの
酸素センサー5を設けても良い。酸素センサー5は、排ガ
ス中の酸素濃度を検知し、マイクロコンピューターなど
を内蔵したコントローラー9へ信号を送る。酸素センサ
ー5の代わりに、定電位電解式センサーなどのNOxセンサ
ーを設置しても良く、或いは酸素センサーとNOxセンサ
ーとを併用しても良い。NOxセンサーは、排ガス中のNOx
濃度を検知し、マイクロコンピューターなどを内蔵した
コントローラー9へ信号を送る。コントローラーは、酸
素センサーおよび/またはNOxセンサーからの信号を受
け、ヒーター1およびプラズマ発生装置10へ適正な電力
を供給するように信号を送ってこれらを制御し、排ガス
中の酸素濃度およびNOx低減化後の排ガス中のNOx濃度を
所望の値にする。In order to check the oxygen concentration in the gas to be treated,
An oxygen sensor 5 such as a diaphragm galvanic cell type may be provided near the entrance of the activated carbon layer. The oxygen sensor 5 detects the concentration of oxygen in the exhaust gas and sends a signal to a controller 9 having a microcomputer or the like. Instead of the oxygen sensor 5, a NOx sensor such as a potentiostatic electrolytic sensor may be provided, or an oxygen sensor and a NOx sensor may be used in combination. NOx sensor detects NOx in exhaust gas
Detects the concentration and sends a signal to the controller 9 with a built-in microcomputer. The controller receives signals from the oxygen sensor and / or NOx sensor, sends signals to supply appropriate power to the heater 1 and the plasma generator 10, and controls them to reduce oxygen concentration and NOx in exhaust gas. Then, the NOx concentration in the exhaust gas is set to a desired value.
【００３０】活性炭層近傍には、プラズマ処理用電極が
設けられており、活性炭層にプラズマを照射することが
できる。図２に、活性炭層及び活性炭層にプラズマを照
射する装置の一例を模式的に示す。この装置では、活性
炭層11がプラズマ対極としての機能をも果たすことがで
きるが、別途対極3を設ける方が好ましい。排ガスは、
このような装置において、活性炭を接触通過しつつ、プ
ラズマ照射され、酸素が約5％以下となる。活性炭に対
してプラズマ放電する装置は、外側のシャーシ部分が導
電性のものならば、特に電極を設けなくても対極との間
で放電が生じる。この装置において活性炭は、絶縁性の
治具などで固定する。活性炭にプラズマを照射する電極
は、プラズマ発生装置10と直接つながれている。対極
は、アースした方が望ましいが、アースをしなくとも放
電は生じる。An electrode for plasma treatment is provided near the activated carbon layer, and the activated carbon layer can be irradiated with plasma. FIG. 2 schematically shows an example of an activated carbon layer and an apparatus for irradiating the activated carbon layer with plasma. In this device, the activated carbon layer 11 can also function as a plasma counter electrode, but it is preferable to provide the counter electrode 3 separately. Exhaust gas is
In such an apparatus, plasma is irradiated while contacting and passing activated carbon, and oxygen is reduced to about 5% or less. In a device for performing a plasma discharge on activated carbon, if the outer chassis portion is conductive, a discharge occurs between the counter electrode and the electrode without providing an electrode. In this device, the activated carbon is fixed with an insulating jig or the like. The electrode for irradiating the activated carbon with plasma is directly connected to the plasma generator 10. The counter electrode is preferably grounded, but discharge occurs even without grounding.
【００３１】プラズマ処理装置6は、酸素濃度が所定濃
度となった排ガスにプラズマ処理を施すための手段であ
る。酸素濃度が所定の濃度となった排ガスは、更にプラ
ズマ照射されることによって、NOxが低減化される。図
３に、酸素濃度が所定の濃度となった排ガスへ、更にプ
ラズマ照射する装置の一例を模式的に示す((a)〜(c))。
この装置においては、排ガス流路全体にプラズマ電極2
を設け流路全体おいて放電させても良いが(図３(a))、
入口または出口付近にのみプラズマ電極2を設け、集中
的に放電させる方が高効率にNOxを低減することができ
る(図3(b)及び(c))。The plasma processing apparatus 6 is a means for performing a plasma processing on the exhaust gas whose oxygen concentration has reached a predetermined concentration. The exhaust gas having the predetermined oxygen concentration is further subjected to plasma irradiation to reduce NOx. FIG. 3 schematically shows an example of an apparatus for further irradiating an exhaust gas having a predetermined oxygen concentration with plasma ((a) to (c)).
In this device, the plasma electrode 2
May be provided to discharge the entire flow channel (FIG. 3 (a)).
Providing the plasma electrode 2 only near the inlet or outlet and discharging intensively can reduce NOx with high efficiency (FIGS. 3 (b) and (c)).
【００３２】工程１及び工程２におけるプラズマ照射装
置のプラズマ電極2は、導電体であれば特に制限されな
い。例えば、図３(a)に記載されているように銅などの
導電体からなる導線をコイル状に巻いても良いし、或い
は図３(c)に記載されているように、ガラスなどの絶縁
体4からなる管にアルミなどの導電体からなる箔をまい
たものでもよい。The plasma electrode 2 of the plasma irradiation apparatus in the steps 1 and 2 is not particularly limited as long as it is a conductor. For example, a conductor made of a conductor such as copper may be wound in a coil shape as shown in FIG. 3 (a), or an insulating material such as glass may be wound as shown in FIG. 3 (c). The tube made of the body 4 may be covered with a foil made of a conductor such as aluminum.
【００３３】本発明によると、NOxを低減化すると同時
に活性炭の再賦活を行うことができる。従って、活性炭
の入れ替えを行わずとも、長期間に亘って連続的に排ガ
ス中のNOxを低減化することができる。According to the present invention, the activated carbon can be reactivated while reducing NOx. Therefore, NOx in exhaust gas can be continuously reduced over a long period of time without replacing the activated carbon.
【００３４】活性炭に排ガス中の未燃物などが吸着する
ことなどにより活性炭の吸着性が低下した場合には、必
要に応じて、活性炭を加熱してヒートクリーニングして
もよい。ヒートクリーニングの時に活性炭を加熱する温
度は、吸着物の量などに応じて適宜設定することができ
るが、通常400〜900℃程度、好ましくは550〜700℃程度
である。吸着物の大部分が炭化物である場合には、活性
炭を加熱する温度の下限値を約300℃、好ましくは約350
℃としてもよい。ヒートクリーニングを行う時間は、加
熱温度などに応じて適宜設定することができる。加熱温
度が高温であるほど加熱時間が短くともヒートクリーニ
ングの効果が得られる。ヒートクリーニングにおける加
熱時間は、通常１秒〜30分程度、好ましくは5秒〜20分
程度である。ヒートクリーニングの際には、活性炭に排
ガスを接触通過させてもよく、通過させなくともよい。
ヒートクリーニングの際には、活性炭にプラズマを照射
してもよく、照射しなくても良い。If the adsorptivity of the activated carbon is reduced due to the adsorption of unburned substances in the exhaust gas or the like to the activated carbon, the activated carbon may be heated and heat cleaned as necessary. The temperature at which the activated carbon is heated at the time of heat cleaning can be appropriately set according to the amount of the adsorbed material and the like, but is usually about 400 to 900 ° C, preferably about 550 to 700 ° C. When most of the adsorbate is carbide, the lower limit of the temperature for heating the activated carbon is about 300 ° C., preferably about 350 ° C.
It is good also as ° C. The time for performing the heat cleaning can be appropriately set according to the heating temperature and the like. As the heating temperature is higher, the effect of heat cleaning can be obtained even if the heating time is shorter. The heating time in the heat cleaning is usually about 1 second to 30 minutes, preferably about 5 seconds to 20 minutes. At the time of heat cleaning, the exhaust gas may or may not be allowed to pass through the activated carbon.
At the time of heat cleaning, the activated carbon may or may not be irradiated with plasma.
【００３５】本発明は、第２発明として、活性炭にプラ
ズマを照射することを特徴とする活性炭の再賦活方法を
も提供する。活性炭の再賦活方法におけるプラズマ照射
手段は、特に制限されず、公知のプラズマ照射手段を用
いることができる。例えば、NOx低減化方法に係る第１
発明の工程１において用いることができるプラズマ照射
手段を用いることができる。The present invention also provides, as a second invention, a method for reactivating activated carbon, which comprises irradiating activated carbon with plasma. The plasma irradiation means in the method for reactivating activated carbon is not particularly limited, and a known plasma irradiation means can be used. For example, the first of the NOx reduction methods
Plasma irradiation means that can be used in Step 1 of the invention can be used.
【００３６】[0036]
【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころを一層明らかにする。本発明は、これらの実施例に
よって制限されない。EXAMPLES Examples are shown below to further clarify the features of the present invention. The invention is not limited by these examples.
【００３７】尚、以下の実施例および比較例において
は、以下の装置を用いて、ガス濃度の分析を行った。 ＣＯおよびＣＯ2：島津製作所製ポータブルガステスタ
ＣＧＴ−１０−２Ａ Ｏ2：同社製ポータブルオキシゲンテスタＰＯＴ−１０
１ ＮＯｘ：同社製ポータブルＮＯｘアナライザーＮＯＡ−
３０５Ａ 実施例１ 活性炭層ブロック及びプラズマ処理ブロックにおいて、
非平衡プラズマ発生装置として３０Ｗのテスラーコイル
を設けた図１のような装置を用いて実験を行った。被処
理ガスとして、窒素ガスベースのNOガス500ppmを１Ｌ／
ｍｉｎで流した。活性炭として活性炭素繊維((株)イー
テック社製 E-1500、BET比表面積：1122m 2/g)を用い
た。In the following examples and comparative examples,
Analyzed the gas concentration using the following apparatus. CO and COTwo: Portable gas tester manufactured by Shimadzu Corporation
CGT-10-2A OTwo: Portable Oxygen Tester POT-10
1 NOx: Company's portable NOx analyzer NOA-
305A Example 1 In an activated carbon layer block and a plasma processing block,
30W Tesler coil as non-equilibrium plasma generator
An experiment was performed using an apparatus as shown in FIG. Treatment
As a processing gas, 500 ppm of nitrogen gas-based NO gas was used at 1 L /
min. Activated carbon fiber (E Co., Ltd.)
Tech E-1500, BET specific surface area: 1122m Two/ g)
Was.
【００３８】図１の装置において、被処理ガスを排ガス
入口7から活性炭層11へ導入し、排ガスを活性炭に接触
通過させつつ、活性炭にプラズマを照射し、排ガス中の
酸素濃度を5%以下とした(工程１)。この排ガスを更に、
プラズマ処理装置6へと導き、プラズマを照射した(工程
２)。ガス出口8における処理後の排ガス組成・濃度を測
定した。In the apparatus shown in FIG. 1, the gas to be treated is introduced into the activated carbon layer 11 from the exhaust gas inlet 7 and the activated carbon is irradiated with plasma while contacting the exhaust gas with the activated carbon to reduce the oxygen concentration in the exhaust gas to 5% or less. (Step 1). This exhaust gas is further
It was led to the plasma processing apparatus 6 and irradiated with plasma (step 2). The composition and concentration of the exhaust gas after the treatment at the gas outlet 8 were measured.
【００３９】実施例２ 被処理ガスとして、実施例１で用いた被処理ガスに酸素
ガス濃度が3.6％になるように混合したガスを用いた以
外は、実施例１と同様にしてNOxの低減化を行った。Example 2 NOx reduction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the gas to be treated was a gas obtained by mixing the gas to be treated used in Example 1 with an oxygen gas concentration of 3.6%. Was performed.
【００４０】実施例３ コントローラーを操作し、ヒーターによって活性炭層11
を450℃に加熱した以外は実施例２と同様にして実験を
行った。Example 3 The controller was operated and the activated carbon layer 11 was heated by a heater.
The experiment was performed in the same manner as in Example 2 except that was heated to 450 ° C.
【００４１】実施例４ 活性炭層11を500℃とした以外は実施例３と同様にして
実験を行った。Example 4 An experiment was conducted in the same manner as in Example 3 except that the temperature of the activated carbon layer 11 was changed to 500 ° C.
【００４２】実施例５ 活性炭層11を550℃にする以外は実施例３と同様にして
実験を行った。Example 5 An experiment was conducted in the same manner as in Example 3 except that the temperature of the activated carbon layer 11 was changed to 550 ° C.
【００４３】実施例６ 被処理ガスとして、耕運機用ディーゼルエンジン750cc
の排気ガスを用いた以外は、実施例１と同様にしてNOx
の低減化を行った。Example 6 A 750 cc diesel engine for cultivators was used as the gas to be treated.
NOx in the same manner as in Example 1 except that the exhaust gas
Was reduced.
【００４４】実施例１〜６の結果を表１に示す。Table 1 shows the results of Examples 1 to 6.
【００４５】[0045]
【表１】 [Table 1]
【００４６】比較例１〜６ 被処理ガスとして、実施例１〜６に記載されているのと
同様の被処理ガスを使用し、被処理ガスを活性炭層に通
過させ、処理後の排ガス組成・濃度を測定した。結果を
表２に示す。Comparative Examples 1 to 6 The same gas to be treated as described in Examples 1 to 6 was used as the gas to be treated, and the gas to be treated was passed through an activated carbon layer. The concentration was measured. Table 2 shows the results.
【００４７】[0047]
【表２】 [Table 2]
【００４８】実施例７〜８及び比較例７〜８ 工程１処理後の模擬排ガスとして様々な酸素濃度の排ガ
ス(酸素濃度：0〜15％、窒素ガス中の一酸化窒素(NO)39
0ppm)を使用し、これにプラズマを照射し、NOxの低減化
を行った。Examples 7 to 8 and Comparative Examples 7 to 8 Exhaust gas of various oxygen concentrations (oxygen concentration: 0 to 15%, nitrogen monoxide (NO)
(0 ppm) was used, and this was irradiated with plasma to reduce NOx.
【００４９】結果を表３に示す。酸素濃度を5％以下と
した場合のみ、NOx低減化効果が得られた。Table 3 shows the results. Only when the oxygen concentration was 5% or less, the NOx reduction effect was obtained.
【００５０】[0050]
【表３】 [Table 3]
【００５１】実施例９ プラズマ照射による活性炭の再賦活効果を調べた。活性
炭として活性炭素繊維((株)イーテック社製 E-1500、BE
T比表面積：1122m2/g)を用いた。この活性炭素繊維72g
を径3cmのガラス管に入れ、このガラス管に様々な組成
を有する模擬排ガスを1L/分で流した。模擬排ガスとし
て、窒素ガスベースの一酸化窒素ガス([N2+NO]=500pp
m)、またはこのガスに酸素ガスを様々な濃度で混合した
ガスを用いた。Example 9 The effect of reactivating activated carbon by plasma irradiation was examined. Activated carbon fiber as activated carbon (E-1500, BE manufactured by E-Tech Co., Ltd.)
T specific surface area: 1122 m 2 / g). 72g of this activated carbon fiber
Was placed in a glass tube having a diameter of 3 cm, and simulated exhaust gases having various compositions were flowed through the glass tube at 1 L / min. Nitrogen monoxide gas based on nitrogen gas ([N 2 + NO] = 500pp
m) or a mixture of this gas and oxygen gas at various concentrations.
【００５２】模擬排ガスを流通させることにより活性炭
層の吸着を飽和させた後(NOxの入り口濃度と出口濃度が
同一になった後)、非平衡プラズマとしてテスラーコイ
ルを用いてガラス管の外側から活性炭にプラズマを放電
した。それぞれの場合において、活性炭層通過後の酸素
濃度([O2])と窒素酸化物濃度([NOx])を定量した。結果
を表４に示す。After saturating the adsorption of the activated carbon layer by flowing the simulated exhaust gas (after the inlet concentration and the outlet concentration of NOx become the same), the activated carbon is supplied from outside the glass tube using a Tesler coil as a non-equilibrium plasma. The plasma was discharged. In each case, the oxygen concentration ([O 2 ]) and nitrogen oxide concentration ([NOx]) after passing through the activated carbon layer were quantified. Table 4 shows the results.
【００５３】[0053]
【表４】 [Table 4]
【００５４】被処理ガスとして、酸素濃度0％、窒素ガ
スベースの一酸化窒素ガス([N2+NO]=500ppm)の模擬排ガ
スを使用した場合には、活性炭はNOを吸着しなかった
が、このガスにプラズマを照射することによりNOxは十
分に低減化された。When a simulated exhaust gas based on nitrogen monoxide gas ([N 2 + NO] = 500 ppm) based on nitrogen gas with an oxygen concentration of 0% was used as the gas to be treated, activated carbon did not adsorb NO. By irradiating this gas with plasma, NOx was sufficiently reduced.
【００５５】吸着量が飽和に達した活性炭にプラズマを
照射することによって、新品材料である活性炭と同程度
又はそれ以上の吸着能示す程度まで活性炭を再賦活する
ことができた。By irradiating the saturated activated carbon with the plasma to the activated carbon, the activated carbon could be reactivated to the extent that it exhibited the same or higher adsorbing ability as the activated carbon as a new material.
【００５６】[0056]
【発明の効果】本発明によるとアンモニア、水素などの
ガス添加手段が不要であるので、小型のNOx低減化装置
を得ることができる。小型化が可能となったことによ
り、車に搭載することができるので、ディーゼルエンジ
ンなどからの排ガスのNOx低減化装置として好適に使用
することができる。According to the present invention, a means for adding a gas such as ammonia or hydrogen is not required, so that a compact NOx reduction device can be obtained. Since the miniaturization has become possible, it can be mounted on a car, so that it can be suitably used as a NOx reduction device for exhaust gas from a diesel engine or the like.
【００５７】活性炭は、従来からNOx吸着材として用い
られいるが、吸着量が飽和してしまうと交換しなければ
ならないので、連続して使用ができない等の欠点があ
る。本発明によれば、NOxを低減しながら、活性炭の再
賦活が可能であるので、活性炭を交換しなくとも、長時
間にわたって排ガス中のNOxを低減化できる。Activated carbon has been conventionally used as a NOx adsorbent, but it has to be replaced when the amount of adsorption is saturated, so that it has a drawback that it cannot be used continuously. According to the present invention, since activated carbon can be reactivated while reducing NOx, NOx in exhaust gas can be reduced for a long time without exchanging activated carbon.
【００５８】従来、NOxを分解するのにプラズマを使用
した場合には、却って排ガス中のNOxが増加することが
あった。本発明によると、必要に応じて活性炭を加熱す
る方法などにより、排ガス中の酸素を活性炭に吸着およ
び/または活性炭などと反応させて、排ガス中の酸素濃
度を低下させ、効率良くNOxを分解し、無害な窒素ガス
と酸素ガスに分解が可能となる。Conventionally, when plasma was used to decompose NOx, the NOx in the exhaust gas sometimes increased. According to the present invention, the oxygen in the exhaust gas is adsorbed on the activated carbon and / or reacted with the activated carbon, etc., by a method of heating the activated carbon as necessary, thereby reducing the oxygen concentration in the exhaust gas and decomposing NOx efficiently. It can be decomposed into harmless nitrogen gas and oxygen gas.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】図１は、本発明において用いる装置の一例を模
式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of an apparatus used in the present invention.
【図２】図２は、活性炭層を有するプラズマ処理装置の
一例を模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a plasma processing apparatus having an activated carbon layer.
【図３】図３は、プラズマ処理装置の一例を模式的に示
した図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of a plasma processing apparatus.
１ ヒーター ２ プラズマ電極 ３ プラズマ対極 ４ 絶縁体 ５ 酸素センサーおよび/またはNOxセンサー ６ プラズマ処理装置 ７ 排ガス入口 ８ 処理後のガス出口 ９ マイクロコンピュータ内蔵コントローラー １０ プラズマ発生装置 １１ 活性炭層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater 2 Plasma electrode 3 Plasma counter electrode 4 Insulator 5 Oxygen sensor and / or NOx sensor 6 Plasma processing device 7 Exhaust gas inlet 8 Gas outlet after processing 9 Controller with built-in microcomputer 10 Plasma generator 11 Activated carbon layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広畑 健 大阪府河内長野市美加の台１−35−３ (72)発明者 青木 啓 大阪府堺市百舌鳥西之町１−98−２陵南住 宅２−212 (72)発明者 入江 年優 大阪府寝屋川市国松町19−24 (72)発明者 高橋 弓弦 大阪府豊中市服部西町３−２−７ (72)発明者 松井 幸智男 滋賀県大津市大萱３−17−８ (72)発明者 森 正雄 神奈川県横浜市戸塚区平戸町319番地 株 式会社森冨内 Ｆターム(参考） 3G091 AA18 AB14 BA14 CA05 DB10 EA33 EA34 4D002 AA12 AC10 BA04 BA05 BA07 BA09 BA12 DA44 EA02 EA07 EA13 GA03 GB02 GB20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takeshi Hirohata 1-35-3, Mikanodai, Kawachinagano-shi, Osaka (72) Inventor Kei Aoki 1-98-2, Nishinocho, Mozutori-cho, Sakai-shi, Osaka 2-family Ryonan Residence 2- 212 (72) Inventor Toru Irie 19-24 Kunimatsucho, Neyagawa-shi, Osaka (72) Inventor Yuzuru Takahashi 3-2-7, Hattori-Nishimachi, Toyonaka-shi, Osaka (72) Inventor Yukio Matsui 3 Ogaya, Otsu-shi, Shiga -17-8 (72) Inventor Masao Mori 319 Hirado-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term (reference) 3G091 AA18 AB14 BA14 CA05 DB10 EA33 EA34 4D002 AA12 AC10 BA04 BA05 BA07 BA09 BA12 DA44 EA02 EA07 EA13 GA03 GB02 GB20
Claims (6)
にプラズマを照射し、排ガス中の酸素濃度を5％以下と
する工程、および ２.上記工程１において活性炭に接触通過させた排ガス
に、更にプラズマを照射する工程 を有することを特徴とする排ガス中のNOxの低減化方
法。1. A method for reducing NOx in exhaust gas, comprising the steps of: (1) irradiating activated carbon with plasma while contacting and passing the NOx-containing exhaust gas with activated carbon to reduce the oxygen concentration in the exhaust gas to 5% or less; And 2. A method for reducing NOx in exhaust gas, which further comprises a step of irradiating the exhaust gas passed through the activated carbon in step 1 with plasma.
よび/または工程２において排ガスを加熱することによ
り排ガス中の未燃物を処理することを特徴とする請求項
１に記載の排ガス中のNOxの低減化方法。2. The method according to claim 1, wherein unburned substances in the exhaust gas are treated by heating activated carbon in step 1 and / or heating exhaust gas in step 2. Reduction method.
ス煙道中に活性炭層を設け、活性炭層および活性炭層を
通過した排ガスの両方をプラズマ処理するための手段を
設けることを特徴とするNOxの低減化装置。3. An apparatus for reducing NOx in exhaust gas, wherein an activated carbon layer is provided in an exhaust gas flue, and means for plasma-treating both the activated carbon layer and exhaust gas passing through the activated carbon layer is provided. NOx reduction device.
たは活性炭層を通過した排ガスを加熱することにより排
ガス中の未燃物を処理する手段を有することを特徴とす
る請求項３に記載のNOxの低減化装置。4. The method according to claim 3, further comprising a means for heating the activated carbon layer and / or a means for treating unburned substances in the exhaust gas by heating the exhaust gas passing through the activated carbon layer. NOx reduction device.
ューター制御のコントローラーに接続し、コントローラ
ーによって排ガス中の酸素濃度が5％以下となるように
ヒーターのパワーを制御し、NOx低減化後のガス中のNOx
濃度が一定となるようにプラズマ発生装置のパワーを制
御することを特徴とする請求項４に記載のNOxの低減化
装置。5. The heater and the plasma generator are connected to a computer-controlled controller, and the controller controls the power of the heater so that the oxygen concentration in the exhaust gas becomes 5% or less.
The NOx reduction device according to claim 4, wherein the power of the plasma generator is controlled so that the concentration becomes constant.
する活性炭の再賦活方法。6. A method for reactivating activated carbon, comprising irradiating the activated carbon with plasma.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000138953A JP2001314730A (en) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | NOx reduction method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000138953A JP2001314730A (en) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | NOx reduction method and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001314730A true JP2001314730A (en) | 2001-11-13 |
Family
ID=18646485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000138953A Pending JP2001314730A (en) | 2000-05-11 | 2000-05-11 | NOx reduction method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001314730A (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007000733A (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Osaka Prefecture Univ | Gas processing method and processing apparatus |
| WO2007055535A1 (en) * | 2005-11-11 | 2007-05-18 | Korea Institute Of Machinery And Materials | Apparatus for treating exhaust praticulate matter |
| JP2007190498A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Gunma Univ | Gas treatment method and apparatus |
| JP2008536256A (en) * | 2005-03-09 | 2008-09-04 | アスケア・テクノロジーズ・アクチェンゲゼルシャフト | Method for operating a once-through plasma device |
| JP2009095777A (en) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | NOx reduction treatment method and apparatus |
| CN101791506A (en) * | 2009-04-30 | 2010-08-04 | 宁波大学 | Industrial organic exhaust gas active-carbon bed plasma integrated purification technology and device thereof |
| CN101745302B (en) * | 2010-02-25 | 2012-10-24 | 宁波大学 | Purification device for organic waste gas |
| WO2013161423A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | 株式会社日立国際電気 | Exhaust gas processing device, exhaust gas processing system, method for controlling exhaust gas processing system, control program, and cylindrical tube |
| JP2016168581A (en) * | 2015-03-16 | 2016-09-23 | 岩谷産業株式会社 | Nitrous oxide gas decomposing apparatus, and method therefor |
| WO2024180347A1 (en) * | 2023-03-02 | 2024-09-06 | The University Of Liverpool | Apparatus for controlling a composition of a plasma |
| KR20250048328A (en) | 2022-11-01 | 2025-04-08 | 가부시끼가이샤 구레하 | Method for producing polycarbosilane for silicon carbide fibers and method for producing silicon carbide fibers |
| KR20250073422A (en) | 2022-11-01 | 2025-05-27 | 가부시끼가이샤 구레하 | Polycarbosilane for silicon carbide fiber and its production method and method for producing silicon carbide fiber |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04100516A (en) * | 1990-08-17 | 1992-04-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and apparatus for treating exhaust gas |
| JPH08229345A (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | Gas treating device |
-
2000
- 2000-05-11 JP JP2000138953A patent/JP2001314730A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04100516A (en) * | 1990-08-17 | 1992-04-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and apparatus for treating exhaust gas |
| JPH08229345A (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-10 | Mitsubishi Electric Corp | Gas treating device |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008536256A (en) * | 2005-03-09 | 2008-09-04 | アスケア・テクノロジーズ・アクチェンゲゼルシャフト | Method for operating a once-through plasma device |
| JP2007000733A (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Osaka Prefecture Univ | Gas processing method and processing apparatus |
| US8900520B2 (en) | 2005-11-11 | 2014-12-02 | Korea Institute Of Machinery And Materials | Apparatus for treating exhaust particulate matter |
| WO2007055535A1 (en) * | 2005-11-11 | 2007-05-18 | Korea Institute Of Machinery And Materials | Apparatus for treating exhaust praticulate matter |
| KR100719900B1 (en) | 2005-11-11 | 2007-05-18 | 한국기계연구원 | Concentrated Plasma Emission Particle Treatment System |
| JP2007190498A (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Gunma Univ | Gas treatment method and apparatus |
| JP2009095777A (en) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | NOx reduction treatment method and apparatus |
| CN101791506A (en) * | 2009-04-30 | 2010-08-04 | 宁波大学 | Industrial organic exhaust gas active-carbon bed plasma integrated purification technology and device thereof |
| CN101745302B (en) * | 2010-02-25 | 2012-10-24 | 宁波大学 | Purification device for organic waste gas |
| WO2013161423A1 (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | 株式会社日立国際電気 | Exhaust gas processing device, exhaust gas processing system, method for controlling exhaust gas processing system, control program, and cylindrical tube |
| CN104220709A (en) * | 2012-04-26 | 2014-12-17 | 株式会社日立国际电气 | Exhaust gas processing device, exhaust gas processing system, method for controlling exhaust gas processing system, control program, and cylindrical tube |
| US20150089924A1 (en) * | 2012-04-26 | 2015-04-02 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Exhaust gas processing device, exhaust gas processing system, method for controlling exhaust gas processing system, control program, and cylindrical tube |
| JPWO2013161423A1 (en) * | 2012-04-26 | 2015-12-24 | 株式会社日立国際電気 | Exhaust gas treatment apparatus, exhaust gas treatment system, control method of exhaust gas treatment system, control program, and tubular tube. |
| JP2016168581A (en) * | 2015-03-16 | 2016-09-23 | 岩谷産業株式会社 | Nitrous oxide gas decomposing apparatus, and method therefor |
| KR20250048328A (en) | 2022-11-01 | 2025-04-08 | 가부시끼가이샤 구레하 | Method for producing polycarbosilane for silicon carbide fibers and method for producing silicon carbide fibers |
| KR20250073422A (en) | 2022-11-01 | 2025-05-27 | 가부시끼가이샤 구레하 | Polycarbosilane for silicon carbide fiber and its production method and method for producing silicon carbide fiber |
| WO2024180347A1 (en) * | 2023-03-02 | 2024-09-06 | The University Of Liverpool | Apparatus for controlling a composition of a plasma |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7521031B2 (en) | Method and apparatus for treating exhaust gas | |
| Masuda et al. | Novel plasma chemical technologies—PPCP and SPCP for control of gaseous pollutants and air toxics | |
| Mizuno et al. | Indoor air cleaning using a pulsed discharge plasma | |
| CN103702690B (en) | Air purifier using electric field regeneration | |
| JP2009202137A (en) | Air treatment apparatus | |
| EP1287242A1 (en) | Apparatus for removing soot and no x? in exhaust gas from diesel engines | |
| JP2001314730A (en) | NOx reduction method and device | |
| CN107413175A (en) | The method and apparatus of the low-temperature plasma synergistic catalytic purification indoor volatile organic compounds of secondary pollution is exempted from a kind of high efficiency low energy consumption | |
| CN107441885A (en) | The apparatus and method of plasma body cooperative catalytic treatment organic exhaust gas | |
| Shimizu et al. | Effect of water vapor and hydrocarbons in removing NO/sub x/by using nonthermal plasma and catalyst | |
| JPH1147558A (en) | Air cleaning process | |
| KR100996671B1 (en) | Exhaust gas treatment system | |
| CN110508110A (en) | Rotating discharge in-situ self-cleaning high-efficiency ionization synergistic catalytic indoor air purification method | |
| US20040093853A1 (en) | System and method for using nonthermal plasma reactors | |
| JP2002238981A (en) | Air purification equipment | |
| Rajanikanth et al. | Pulsed plasma promoted adsorption/catalysis for NOx removal from stationary diesel engine exhaust | |
| JP4448096B2 (en) | Exhaust gas treatment device and exhaust gas treatment method | |
| JP2002177734A (en) | Ultra-short pulse high voltage applying-type gas cleaning apparatus | |
| Srinivasan et al. | Nonthermal-Plasma-Promoted Catalysis for the Removal of $\hbox {NO} _ {\rm x} $ From a Stationary Diesel-Engine Exhaust | |
| JP2004204739A (en) | Exhaust emission control system and exhaust emission control method | |
| EP1479431A2 (en) | An exhaust gas purifying apparatus and method of using the same | |
| Kinoshita et al. | Control of tobacco smoke and odors using discharge plasma reactor | |
| JP2007000733A (en) | Gas processing method and processing apparatus | |
| JP2001162134A (en) | Exhaust gas purification method and exhaust gas purification device | |
| CN201783268U (en) | Integrated welding fume purifier |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070510 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080821 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100421 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101005 |