JP2003053136A - Denitration apparatus and denitrating method - Google Patents
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、脱硝装置および脱
硝方法に関し、特に、自動車等から排気されたガス中の
ＮＯXを、交差点、道路架橋の道路関係施設等におい
て、浄化する脱硝装置および脱硝方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a denitration device and a denitration method, and more particularly to a denitration device and a denitration device for purifying NO X in gas exhausted from an automobile or the like at intersections, road-related facilities such as road bridges, etc. Regarding the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車等から排気されたガス中のＮＯX
は、交差点やトンネル内等で、局所的に約１０ｐｐｍ程
度の高濃度になる場合がある。そのため、交差点付近に
ある歩道橋等に、換気ファンを設置し、ＮＯXが局所的
に高濃度になることを防ぐ方法が考えられている。しか
し、この方法では、単にＮＯXを拡散するだけで、ＮＯX
を除去するものではないという問題がある。そこで、Ｐ
ｔなど貴金属系の触媒によりガス中のＮＯをＮＯ2に酸
化させ、これを活性炭などに吸着させて除去する方法も
考えられている。しかし、この方法では、ＮＯを酸化す
るのに、処理の対象となるガスを約２００℃以上の高温
にする必要があるという問題や、活性炭に吸蔵したＮＯ
2が飽和した場合、装置から活性炭を取り外し、所定の
施設で熱処理して再生する必要があるという問題があ
る。また、Ｐｔ系触媒に替えて、光触媒を用いる方法も
あるが、光触媒は反応系が複雑で、大容量を処理するの
には適していない。2. Description of the Related Art NO X in gases exhausted from automobiles, etc.
May locally have a high concentration of about 10 ppm at intersections and tunnels. Therefore, the footbridge like in the vicinity intersection, a ventilation fan is installed, NO X is considered how to prevent the locally high concentration. However, in this method, by simply spreading the NO X, NO X
There is a problem that it is not what removes. So P
A method of oxidizing NO in a gas into NO 2 using a noble metal-based catalyst such as t and adsorbing it to activated carbon to remove it has also been considered. However, according to this method, in order to oxidize NO, it is necessary to raise the temperature of the gas to be treated to a high temperature of about 200 ° C. or higher, and the NO occluded in the activated carbon is also increased.
When 2 is saturated, there is a problem that it is necessary to remove the activated carbon from the equipment and heat-treat it in a predetermined facility to regenerate it. There is also a method of using a photocatalyst instead of the Pt-based catalyst, but the photocatalyst has a complicated reaction system and is not suitable for treating a large capacity.
【０００３】一方、自動車などのエンジンにおいて排気
ガスを浄化する技術として、ＮＯX吸蔵還元型三元触媒
が知られている。これは、エンジンの運転がリーン状態
の時、Ｐｔ系の触媒により排ガス中のＮＯをＮＯ2に酸
化し、これをアルカリ金属等の触媒からなる吸蔵材に硝
酸塩として一時的に蓄え、リッチ状態の時に、蓄えた硝
酸塩を炭化水素で還元し、無害な物質にして放出するも
ので、この吸蔵と還元を繰り返し行うことで、ＮＯXを
効率的に除去できる。しかし、この技術もＰｔ系触媒を
用いるため、排気ガスを約２００℃以上の高温にする必
要があり、高温度かつ高圧損に耐え得るおおがかりな構
造になってしまうという問題がある。On the other hand, a NO x storage reduction three-way catalyst is known as a technique for purifying exhaust gas in an engine such as an automobile. This is because when the engine is in a lean state, the Pt-based catalyst oxidizes NO in exhaust gas into NO 2 , which is temporarily stored as a nitrate in an occlusion material composed of a catalyst such as an alkali metal, and is in a rich state. sometimes, reducing the stored nitrates hydrocarbon, it intended to release the harmless substances, by repeating the reduction and this occlusion, the NO X can be efficiently removed. However, since this technique also uses a Pt-based catalyst, it is necessary to raise the exhaust gas to a high temperature of about 200 ° C. or higher, and there is a problem that the structure becomes large enough to withstand high temperature and high pressure loss.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、低エネルギーでＮＯXを効率的に除去するこ
とができ、反応が低温度かつ低圧損のため、交差点等に
も設置可能なコンパクトな構造とすることができる脱硝
装置および脱硝方法を提供することを目的とする。In view of the above problems, the present invention is capable of efficiently removing NO X with low energy, and because the reaction is low temperature and low pressure loss, it is installed at an intersection or the like. An object of the present invention is to provide a denitration device and a denitration method that can have a possible compact structure.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係る脱硝装置
は、一酸化窒素を含有するガスを本装置内に導入する換
気ファン部と、該ガス中で放電することによって一酸化
窒素を二酸化窒素に酸化する放電部と、該ガス中の二酸
化窒素を吸蔵する吸蔵部とを設けたことを特徴とする。
このように、ＮＯの酸化に放電を用いることにより、ガ
スを常温のままで反応させることができるため、大容量
のガスを２００℃以上の高温にする必要がなくなり、大
幅な省エネルギー化ができるとともに、装置もコンパク
トにすることができる。DISCLOSURE OF THE INVENTION A denitration apparatus according to the present invention comprises a ventilation fan section for introducing a gas containing nitric oxide into the apparatus, and discharging nitric oxide to nitrogen dioxide by discharging in the gas. And a storage unit for storing nitrogen dioxide in the gas.
As described above, since the gas can be reacted at room temperature by using the discharge for the oxidation of NO, it is not necessary to heat a large amount of gas at a high temperature of 200 ° C. or higher, and a large amount of energy can be saved. The device can also be made compact.
【０００６】上記放電部には、導電体からなる円筒形状
の外壁と、該外壁の内側に配置された絶縁体からなる円
筒形状の内壁と、該円筒形状の中心軸の位置に配置され
た放電線とを含んでなる放電管を、少なくとも１つ設け
ることができる。このように、外壁をアース電極にし、
中心を放電極にすることにより、無声放電またはオゾナ
イザー放電を発生させ、消費電力を低減することができ
る。また、上記内壁の内側に酸化促進剤を塗布すること
もできる。これにより、さらに放電エネルギーを低減す
ることができる。さらに、上記放電線の電源として直流
パルス電源を用いることができる。このとき、約６０〜
２４０Ｈｚのパルスにするのが好ましい。これにより、
交流電源を用いるのに比べ、放電エネルギーを低減する
ことができる。In the discharge part, a cylindrical outer wall made of a conductor, a cylindrical inner wall made of an insulator arranged inside the outer wall, and a discharge tube arranged at a position of a central axis of the cylindrical shape. At least one discharge tube including an electric wire can be provided. In this way, the outer wall is the ground electrode,
By using the discharge electrode at the center, silent discharge or ozonizer discharge can be generated and power consumption can be reduced. Further, an oxidation accelerator can be applied to the inside of the inner wall. Thereby, the discharge energy can be further reduced. Further, a DC pulse power source can be used as a power source for the discharge line. At this time, about 60 ~
240 Hz pulses are preferred. This allows
Discharge energy can be reduced as compared with the case of using an AC power supply.
【０００７】上記吸蔵部は、二酸化窒素を吸蔵する触媒
が担持された基材を、ハニカム構造にしたものとするこ
とができる。上記ＮＯ2吸蔵触媒は、カリウム、ナトリ
ウム、リチウム、セシウムなどのアルカリ金属、バリウ
ム、カルシウムなどのアルカリ土類金属、ランタン、イ
ットリウムなどの希土類から選ばれた少なくとも１つの
酸化物または２以上の複合酸化物を用いることができ
る。これにより、ＮＯを効率良くＮＯ2吸蔵触媒に吸蔵
させることができる。[0007] The storage section may have a honeycomb structure made of a base material carrying a catalyst for storing nitrogen dioxide. The NO 2 storage catalyst is at least one oxide selected from alkali metals such as potassium, sodium, lithium and cesium, alkaline earth metals such as barium and calcium, and rare earths such as lanthanum and yttrium, or two or more composite oxides. A thing can be used. As a result, NO can be efficiently stored in the NO 2 storage catalyst.
【０００８】温度約２００〜３００℃に加温された可燃
ガスを上記吸蔵部に供給する再生部をさらに設けること
ができる。上記可燃ガスとしては、メタン、プロパン、
ブタン、ヘプタン、ヘキサン、イソオクタン、ガソンリ
ン、軽油、灯油などの炭化水素や、メタノール、ＬＰ
Ｇ、天然ガス、水素などを用いることができる。これに
より、触媒の表面を活性化させて燃焼することで、触媒
に吸蔵されているＮＯ2を還元し、触媒を再生すること
ができる。また、供給前の可燃ガスを上記温度に加温す
る代わりに、可燃ガスを供給した後、吸蔵部を温度約２
００〜３００℃に加熱することもできる。A regeneration section may be further provided for supplying the storage section with the combustible gas heated to a temperature of about 200 to 300 ° C. As the combustible gas, methane, propane,
Hydrocarbons such as butane, heptane, hexane, isooctane, gasonline, light oil, kerosene, methanol, LP
G, natural gas, hydrogen or the like can be used. As a result, by activating the surface of the catalyst and burning it, NO 2 stored in the catalyst can be reduced and the catalyst can be regenerated. Further, instead of heating the combustible gas before supply to the above temperature, after supplying the combustible gas, the storage section is heated to about 2 ° C.
It can also be heated to 00 to 300 ° C.
【０００９】上記吸蔵部の上流側と下流側に、上記ガス
の通過を制御できる弁をそれぞれ設けることができる。
これにより、触媒の再生中は、吸蔵部にＮＯ2含有ガス
の供給を止めることができ、安定して触媒の再生を行う
ことができる。上記ガスが上記吸蔵部を迂回して、本装
置の出口（吐出口）に流れるようなバイパス管を設ける
こともできる。これにより、触媒を再生した後の高温の
排ガスと、常温のＮＯ2含有ガスを混合させて、高温の
排ガスを冷却できるともに、触媒の再生中も換気ファン
を停止させずに連続運転することができる。Valves capable of controlling the passage of the gas can be provided on the upstream side and the downstream side of the storage section, respectively.
As a result, during the regeneration of the catalyst, the supply of the NO 2 -containing gas to the storage section can be stopped, and the catalyst can be stably regenerated. A bypass pipe may be provided so that the gas bypasses the occlusion section and flows to the outlet (discharge port) of the device. This makes it possible to cool the high temperature exhaust gas by mixing the high temperature exhaust gas after regeneration of the catalyst and the NO 2 -containing gas at normal temperature, and to continuously operate the ventilation fan without stopping it even during regeneration of the catalyst. it can.
【００１０】上記放電部は上記換気ファン部の上流側に
設けることができる。これにより、外部から取り込むＮ
Ｏ含有ガスを整流して放電部に導入することができるた
め、均一な放電を行うことができる。また、上記放電部
は上記換気ファン部の下流側に設けることもできる。こ
れにより、放電部２０と吸蔵部３０を隣接させて反応部
をまとめることができ、脱硝装置の設計をよりコンパク
トにすることができる。上記してきた脱硝装置は、交差
点の歩道橋または高速道路の架橋の下部等に設けること
ができる。これにより、交差点やトンネル内等で、局所
的に約１０ｐｐｍ程度の高濃度になったＮＯXを除去す
ることができる。The discharge section may be provided on the upstream side of the ventilation fan section. As a result, N fetched from the outside
Since the O-containing gas can be rectified and introduced into the discharge part, uniform discharge can be performed. Further, the discharge part may be provided on the downstream side of the ventilation fan part. Thereby, the discharge part 20 and the occlusion part 30 can be arranged adjacent to each other to collect the reaction part, and the design of the denitration device can be made more compact. The above-described denitration device can be installed in a pedestrian bridge at an intersection or a lower part of a bridge on an expressway. Thus, at an intersection or tunnel like, can be removed NO X became high concentration of about locally about 10 ppm.
【００１１】一方、本発明に係る脱硝方法は、一酸化窒
素を含有するガス中で放電するによって一酸化窒素を二
酸化窒素に酸化させた後、二酸化窒素を吸蔵する触媒に
よって該ガスから二酸化窒素を除去させることを特徴と
する。上記二酸化窒素を除去させた後のガス中のＮＯX
濃度が所定の濃度以上になった場合は、温度２００〜３
００℃に加温された可燃ガスを上記触媒に供給して、吸
蔵された二酸化窒素を還元し、触媒を再生することもで
きる。上記触媒の再生中は、上記二酸化窒素を含有する
ガスを上記触媒に吸蔵させず、上記触媒の再生後に、上
記可燃ガスの排ガスと混合させて、該排ガスを冷却させ
ることもできる。On the other hand, the denitration method according to the present invention oxidizes nitric oxide into nitrogen dioxide by discharging it in a gas containing nitric oxide, and then removes the nitrogen dioxide from the gas with a catalyst that absorbs nitrogen dioxide. It is characterized in that it is removed. NO x in the gas after removing the nitrogen dioxide
If the concentration exceeds a certain level, the temperature is 200 to 3
A combustible gas heated to 00 ° C. may be supplied to the catalyst to reduce the stored nitrogen dioxide and regenerate the catalyst. The gas containing nitrogen dioxide may not be stored in the catalyst during the regeneration of the catalyst, and the exhaust gas may be cooled by mixing with the exhaust gas of the combustible gas after regeneration of the catalyst.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照して、本
発明の実施の形態を説明する。第１の実施の形態
図１は、本発明に係る脱硝装置の一実施の形態を示す概
略図である。図１に示すように、本脱硝装置は、ＮＯ含
有ガス１を放電してＮＯをＮＯ2に酸化する放電部１０
と、ＮＯ含有ガス１を導入して排ガス２を排気する換気
ファン部２０と、ＮＯ2をガスから分離して吸蔵する吸
蔵部３０と、吸蔵されたＮＯ2を還元するための再生部
４とを備えている。脱硝装置内でＮＯ含有ガス１が通過
する部分の形状は、特に限定されないが、ＮＯ含有ガス
１を本装置内に導入する吸気口５から、脱硝処理された
排ガス２を排気する吐出口６までが直線状、かつ円筒状
になっていることが好ましい。脱硝装置の大きさも特に
限定しない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First Embodiment FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a denitration device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the present denitration device is a discharge unit 10 that discharges a NO-containing gas 1 to oxidize NO into NO 2.
A ventilation fan section 20 for introducing the NO-containing gas 1 to exhaust the exhaust gas 2, an occlusion section 30 for separating NO 2 from the gas and storing it, and a regeneration section 4 for reducing the stored NO 2. Is equipped with. The shape of the part through which the NO-containing gas 1 passes in the denitration device is not particularly limited, but from the intake port 5 for introducing the NO-containing gas 1 into the device to the discharge port 6 for exhausting the denitration-treated exhaust gas 2. Is preferably linear and cylindrical. The size of the denitration device is also not particularly limited.
【００１３】放電部１０は、１つまたは複数の放電管１
１を備えており、脱硝装置内のガスが通過する経路に設
置する。図２は、放電管１１を示す概略図であり、図３
は放電管１１を縦に割った断面図である。図２に示すよ
うに、放電管１１は、円筒状をしており、導電体からな
る外壁１２がアース電極となり、その中心に配置された
放電線１５が放電極となっている。放電線１５は、電源
１６に接続されており、電源１６は直流パルス電源また
は交流電源を用いることができる。放電エネルギーの低
減のため、直流パルス電源を用いることが好ましい。パ
ルスの周波数は約３０〜３００Ｈｚの範囲が好ましく、
特に、約６０〜２４０Ｈｚの範囲が好ましく、パルスロ
ータリースパークギャップ等によりパルスを供給するこ
とができる。The discharge unit 10 includes one or a plurality of discharge tubes 1.
1 is installed in the path through which the gas in the denitration device passes. 2 is a schematic diagram showing the discharge tube 11, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view of the discharge tube 11 which is vertically divided. As shown in FIG. 2, the discharge tube 11 has a cylindrical shape, the outer wall 12 made of a conductor serves as a ground electrode, and the discharge wire 15 arranged at the center thereof serves as a discharge electrode. The discharge line 15 is connected to a power supply 16, and the power supply 16 can be a DC pulse power supply or an AC power supply. To reduce the discharge energy, it is preferable to use a DC pulse power source. The frequency of the pulse is preferably in the range of about 30 to 300 Hz,
Particularly, the range of about 60 to 240 Hz is preferable, and the pulse can be supplied by a pulse rotary spark gap or the like.
【００１４】また、図３に示すように、外壁１２の内側
には、アクリル、テフロン（登録商標）、セラミックス
等の絶縁体からなる内壁１３が設けられている。このよ
うに、アース電極を絶縁体の皮膜で覆うことにより、ア
ーク柱などの火花が飛ぶのを防止でき、放電管１１内で
無声放電またはオゾナイザー放電を均等に安定して発生
させることができる。これにより、消費電力も低減でき
る。さらに、内壁１３の内側には、ＮＯの酸化を促進し
て放電エネルギーを低減するため、ＴｉＯ2等の酸化促
進剤１４を塗布することもできる。Further, as shown in FIG. 3, an inner wall 13 made of an insulating material such as acrylic, Teflon (registered trademark), or ceramics is provided inside the outer wall 12. As described above, by covering the ground electrode with the film of the insulator, it is possible to prevent sparks such as arc columns from flying, and it is possible to uniformly and stably generate silent discharge or ozonizer discharge in the discharge tube 11. Thereby, power consumption can be reduced. Furthermore, in order to accelerate the oxidation of NO and reduce the discharge energy, the inside of the inner wall 13 may be coated with an oxidation accelerator 14 such as TiO 2 .
【００１５】吸蔵部３０は、ＮＯ2を吸蔵する触媒が担
持された基材３１を備えている。このＮＯ2吸蔵触媒と
しては、カリウム、ナトリウム、リチウム、セシウムな
どのアルカリ金属、バリウム、カルシウムなどのアルカ
リ土類金属、ランタン、イットリウムなどの希土類から
選ばれた少なくとも１つの酸化物または２以上の複合酸
化物を用いることができる。このような触媒が担持され
た基材３１は、ＮＯ2を効率良く吸蔵するため、ハニカ
ム構造となっている。また、吸蔵部３０の上流側と下流
側には、弁４３，４４がそれぞれ設けられており、この
弁４３，４４は自在に開閉して、ＮＯ2含有ガスを通過
させたり、止めたりすることができる。The storage section 30 includes a base material 31 carrying a catalyst for storing NO 2 . As the NO 2 storage catalyst, at least one oxide selected from alkali metals such as potassium, sodium, lithium and cesium, alkaline earth metals such as barium and calcium, rare earths such as lanthanum and yttrium, or a composite of two or more oxides. Oxides can be used. The base material 31 carrying such a catalyst has a honeycomb structure in order to efficiently store NO 2 . Further, valves 43 and 44 are provided on the upstream side and the downstream side of the occlusion section 30, respectively, and the valves 43 and 44 can be freely opened and closed to pass or stop the NO 2 -containing gas. You can
【００１６】再生部４０は、可燃ガスを貯蔵する可燃ガ
スタンク４１と、可燃ガスを加熱するヒータ４２を備え
ている。可燃ガスとしては、触媒の表面を活性化させて
燃焼することができれば特に限定されないが、例えば、
メタン、プロパン、ブタン、ヘプタン、ヘキサン、イソ
オクタン、ガソンリン、軽油、灯油などの炭化水素や、
メタノール、ＬＰＧ、天然ガス、水素などを用いること
ができる。特に、汎用性に富み、良好に再生できるた
め、水酸基を含まない可燃ガスが好ましく、その中で
も、メタンやプロパンが好ましい。The regenerator 40 comprises a combustible gas tank 41 for storing the combustible gas and a heater 42 for heating the combustible gas. The combustible gas is not particularly limited as long as it can activate and burn the surface of the catalyst, for example,
Hydrocarbons such as methane, propane, butane, heptane, hexane, isooctane, gasonline, gas oil, kerosene,
Methanol, LPG, natural gas, hydrogen, etc. can be used. In particular, a flammable gas containing no hydroxyl group is preferable because it is versatile and can be regenerated favorably, and among them, methane and propane are preferable.
【００１７】吸気口５の付近と、吐出口６の付近には、
ガス中のＮＯX濃度を計測するＮＯXセンサ５２，５３が
それぞれ設けられている。そして、ＮＯXセンサ５２，
５３で計測されたＮＯXの濃度のデータを受信するＮＯX
計５１が設けられている。また、ＮＯX計５１からデー
タを受信し、かつ放電部１０での放電電力と、換気ファ
ン部２０の風量と、弁４３，４４の開閉と、再生部４０
の可燃ガスの供給等とを制御する制御装置５０が設けら
れている。In the vicinity of the intake port 5 and the vicinity of the discharge port 6,
NO X sensors 52 and 53 for measuring the NO X concentration in the gas are provided, respectively. Then, the NO X sensor 52,
NO X to receive data of the concentration of the measured NO X 53
A total of 51 is provided. Further, it receives the data from the NO X meter 51 and discharges electric power in the discharge unit 10, the air volume of the ventilation fan unit 20, the opening and closing of the valves 43 and 44, and the regeneration unit 40.
A control device 50 for controlling the supply of combustible gas and the like is provided.
【００１８】このような構成によれば、先ず、換気ファ
ン部２０の軸流ファン２１を起動し、吸気口５からＮＯ
含有ガス１を本装置に導入する。このとき、弁４３，４
４はそれぞれ開いている。導入されたＮＯ含有ガス１
は、放電部１０の放電管１１内を通過するが、放電極で
ある放電線１５をマイナス電位にすることで、アース電
極である外壁１２と放電線１５との間で無声放電が起こ
り、酸素が酸素ラジカルになり、この酸素ラジカルがＮ
ＯをＮＯ2に酸化する。次に、ＮＯ2を含有することにな
ったガスは、吸蔵部３０でＮＯ2吸蔵触媒が担持された
ハニカム構造の基材３１と接触し、ＮＯ2が触媒に吸蔵
される。このようにして、ＮＯ2が除去された排ガス２
は、吐出口６から排出される。According to such a configuration, first, the axial fan 21 of the ventilation fan section 20 is activated to make NO from the intake port 5.
The contained gas 1 is introduced into the device. At this time, the valves 43, 4
4 are each open. Introduced NO-containing gas 1
Passes through the discharge tube 11 of the discharge part 10, but when the discharge wire 15 which is a discharge electrode is set to a negative potential, a silent discharge occurs between the outer wall 12 which is a ground electrode and the discharge wire 15 to generate oxygen. Becomes oxygen radicals, and these oxygen radicals become N
Oxidize O to NO 2 . Next, the gas had to contain NO 2 is, NO 2 storage catalyst by adsorption portion 30 is in contact with the substrate 31 of the supported honeycomb structure, NO 2 is occluded in the catalyst. Thus, the exhaust gas 2 from which NO 2 has been removed
Is discharged from the discharge port 6.
【００１９】このとき、吐出口６付近に設置されたＮＯ
Xセンサ５３でＮＯ2の濃度を測定する。ＮＯ2の濃度が
目標値より高い場合、制御装置５０によって、例えば、
放電部１０に投入する電力を多くして酸化を促進させ
て、吐出口６でのＮＯ2の濃度を目標値以下にすること
ができる。また、軸流ファン２１の流量を小さくするこ
とでも、ＮＯ2の濃度を目標値以下にすることができ
る。At this time, the NO installed near the discharge port 6
The X sensor 53 measures the concentration of NO 2 . When the concentration of NO 2 is higher than the target value, the control device 50
It is possible to increase the electric power supplied to the discharge part 10 to accelerate the oxidation and to make the concentration of NO 2 at the discharge port 6 below the target value. Also, by reducing the flow rate of the axial fan 21, the NO 2 concentration can be made equal to or lower than the target value.
【００２０】次に、ＮＯ2吸蔵触媒が飽和すると、吐出
口６付近に設置されたＮＯXセンサ５３がＮＯ2の濃度の
上昇を検出する。そして、ＮＯ2の濃度が一定値を超え
ると、制御装置５０によって、ＮＯ2吸蔵触媒の再生を
開始する。触媒を再生するには、先ず、軸流ファン２１
を停止させるとともに、弁４３，４４を閉じて吸蔵部３
０へのＮＯ2含有ガスの供給を止める。その代わりに、
ヒータ４２によって高温となった可燃ガスを吸蔵部３０
へ供給する。可燃ガスは、ＮＯ2吸蔵触媒の表面を活性
化させて燃焼することで、触媒に吸蔵されているＮＯ2
をＮ2還元して、触媒を再生することができる。Next, when the NO 2 storage catalyst is saturated, the NO X sensor 53 installed near the discharge port 6 detects the increase in the NO 2 concentration. Then, when the concentration of NO 2 exceeds a certain value, the control device 50 starts regeneration of the NO 2 storage catalyst. To regenerate the catalyst, first, the axial fan 21
And the valves 43 and 44 are closed to stop the occlusion part 3
The supply of the NO 2 -containing gas to 0 is stopped. Instead,
Storage unit 30 for storing the combustible gas heated to a high temperature by heater 42
Supply to. Combustible gas, by burning by activating the surface of the NO 2 storage catalyst, NO 2, which is stored in the catalyst
Can be reduced by N 2 to regenerate the catalyst.
【００２１】可燃ガスの温度は、約２００〜３００℃の
範囲に加熱することが好ましい。可燃ガスの温度が約２
００℃未満だと、触媒の活性化が足りず、吸蔵されたＮ
Ｏ2の還元が十分に行えないため、好ましくない。一
方、約３００℃を超えると、温度を上昇させてもＮＯ2
還元の効率の上昇はほとんどないので、経済的に好まし
くない。また、可燃ガスを加熱する代わりに、吸蔵部３
０に可燃ガスを入れて、吸蔵部３０を加熱することによ
っても同様な効果が得られる。吸蔵部３０の加熱手段と
しては、電気またはガスのヒータとして一般に使用され
ているものを用いることができる。可燃ガスの供給量
は、特に限定されないが、ハニカム構造の基材３１に可
燃ガスが十分に行き渡る量を供給することが好ましい。
また、ＮＯ2の還元にかかる時間は、短時間で、例え
ば、約３０秒〜１０数分間で、好ましくは約１分〜数分
間で、触媒を十分に再生できる。ＮＯ2の還元が終わっ
たら、再び、弁４３，４４を開くとともに、換気ファン
部２０を起動させ、無害化されたＮ2含有ガスを吐出口
６から排出する。そして、脱硝を再開する。The temperature of the combustible gas is preferably heated to a range of about 200 to 300 ° C. The temperature of combustible gas is about 2
If the temperature is lower than 00 ° C, the catalyst is not sufficiently activated and the stored N
This is not preferable because O 2 cannot be reduced sufficiently. On the other hand, when the temperature exceeds about 300 ° C, NO 2 is generated even if the temperature is increased.
It is economically unfavorable since there is almost no increase in reduction efficiency. Further, instead of heating the combustible gas, the storage section 3
The same effect can be obtained by putting a combustible gas in 0 and heating the occlusion part 30. As a heating means of the occlusion section 30, a generally used heater for electricity or gas can be used. Although the supply amount of the combustible gas is not particularly limited, it is preferable to supply the combustible gas to the base material 31 having the honeycomb structure in a sufficient amount.
Further, the time required for NO 2 reduction is short, for example, about 30 seconds to 10 minutes, preferably about 1 minute to several minutes, and the catalyst can be sufficiently regenerated. When the reduction of NO 2 is completed, the valves 43 and 44 are opened again and the ventilation fan unit 20 is activated to discharge the detoxified N 2 -containing gas from the discharge port 6. Then, denitration is restarted.
【００２２】上記説明してきたように、ＮＯの酸化に放
電を用いることにより、ガスを常温のままで反応させる
ことができるため、大容量のガスを２００℃以上の高温
にする必要がなくなり、大幅な省エネルギー化ができる
とともに、装置もコンパクトにすることができる。As described above, by using discharge for the oxidation of NO, the gas can be reacted at room temperature, so that it is not necessary to heat a large volume of gas to a high temperature of 200 ° C. or higher, Energy saving can be achieved, and the device can be made compact.
【００２３】第２の実施の形態
図４は、本発明に係る脱硝装置の一実施の形態を示す概
略図である。第１の実施の形態と同じ構成については、
同じ符号をつけている。また、上記と同様な構成の説明
は、重複を避けるため省略する。第２の実施の形態は、
図４に示すように、吸蔵部３０を迂回して換気ファン部
２０と吐出口６とをつなぐバイパス管４５を設けてい
る。また、吐出口６付近に温度計５４を設けている。測
定した温度のデータは制御装置５０に送信される。制御
装置５０は、バイパス管４５の入口４６と出口４７の開
閉を制御する。 Second Embodiment FIG. 4 is a schematic view showing an embodiment of the denitration apparatus according to the present invention. Regarding the same configuration as the first embodiment,
The same code is attached. The description of the same configuration as above is omitted to avoid duplication. The second embodiment is
As shown in FIG. 4, a bypass pipe 45 that bypasses the storage unit 30 and connects the ventilation fan unit 20 and the discharge port 6 is provided. Further, a thermometer 54 is provided near the discharge port 6. The measured temperature data is transmitted to the control device 50. The control device 50 controls opening / closing of the inlet 46 and the outlet 47 of the bypass pipe 45.
【００２４】このような構成によれば、ＮＯ含有ガス１
の脱硝は、第１の実施の形態と同様に行われるが、ＮＯ
2吸蔵触媒が飽和した場合、以下のように制御すること
ができる。吐出口６付近に設置されたＮＯXセンサ５３
がＮＯ2の濃度の上昇を検出し、ＮＯ2の濃度がある一定
値を超えると、制御装置５０によって、先ず、吸蔵部３
０の上流側の弁４３を閉じるとともに、バイパス管４５
の入口４６と出口４７を開き、ＮＯ2含有ガス３を全て
バイパス管４５に導入して、吸蔵部３０への供給を止め
る。次に、ヒータ４２によって約２００〜３００℃の高
温となった可燃ガスを吸蔵部３０へ供給する。可燃ガス
は、ＮＯ2吸蔵触媒に吸蔵されているＮＯ2をＮ2還元し
た後、バイパス管４５の出口４６で常温のＮＯ2含有ガ
ス３と混合され、冷却された後、吐出口６から排気され
る。触媒の再生が終了した後、制御装置５０により、弁
４３を開くとともに、バイパス管４５の入口４６と出口
４７を閉じ、脱硝を再開する。According to this structure, the NO-containing gas 1
Denitration is performed in the same manner as in the first embodiment, but NO
2 When the storage catalyst is saturated, it can be controlled as follows. NO X sensor 53 installed near the discharge port 6
There detecting the increase in the concentration of NO 2, it exceeds the certain value the concentration of NO 2, the control unit 50, first, storage unit 3
0, the valve 43 on the upstream side is closed, and the bypass pipe 45
Of the NO 2 -containing gas 3 is introduced into the bypass pipe 45 to stop the supply to the storage section 30. Next, the combustible gas heated to a high temperature of about 200 to 300 ° C. by the heater 42 is supplied to the storage section 30. Combustible gas, after the NO 2 which is stored in NO 2 storage catalyst and N 2 reduction, is mixed with the outlet 46 of the bypass pipe 45 and the normal temperature of the NO 2 containing gas 3, after being cooled, discharged from the discharge port 6 To be done. After the regeneration of the catalyst is completed, the controller 50 opens the valve 43, closes the inlet 46 and the outlet 47 of the bypass pipe 45, and restarts the denitration.
【００２５】このように、バイパス管４５を設けること
によって、換気ファン部２０を停止させることなく触媒
の再生をすることができるとともに、高温の可燃ガスを
冷却してから排気することができる。また、温度計５４
で測定された排ガス２の温度が所定の温度より高い場
合、制御装置５０により、換気ファン２０の電力を多く
してＮＯ2含有ガス３の風量を多くすることにより、排
ガス２を所定の温度まで冷却することができる。As described above, by providing the bypass pipe 45, the catalyst can be regenerated without stopping the ventilation fan section 20, and the high temperature combustible gas can be cooled before being exhausted. In addition, the thermometer 54
When the temperature of the exhaust gas 2 measured in step 2 is higher than the predetermined temperature, the controller 50 increases the power of the ventilation fan 20 to increase the air volume of the NO 2 -containing gas 3 to bring the exhaust gas 2 to the predetermined temperature. Can be cooled.
【００２６】第３の実施の形態
図５は、本発明に係る脱硝装置の一実施の形態を示す概
略図である。第１の実施の形態と同じ構成については、
同じ符号をつけている。また、上記と同様な構成の説明
は、重複を避けるため省略する。第３の実施の形態は、
図５に示すように、放電部１０と換気ファン部２０との
位置を入れ替え、換気ファン部２０を放電部１０の上流
側に設置したものである。このような構成によっても、
上記と同様に脱硝と再生を繰り返して行うことができ
る。また、放電部２０を吸蔵部３０に隣接させて反応部
をまとめることにより、脱硝装置の設計をよりコンパク
トにできる。ここで、換気ファン部２０と放電部１０の
間は、放電前にＮＯ含有ガス１を整流できる程度の距離
を設けることが好ましい。または整流板を設けてもよ
い。これにより、ＮＯ含有ガス１に対して放電を均等に
できる。 Third Embodiment FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment of the denitration apparatus according to the present invention. Regarding the same configuration as the first embodiment,
The same code is attached. The description of the same configuration as above is omitted to avoid duplication. The third embodiment is
As shown in FIG. 5, the discharge part 10 and the ventilation fan part 20 are exchanged in position, and the ventilation fan part 20 is installed on the upstream side of the discharge part 10. With such a configuration,
Denitration and regeneration can be repeated in the same manner as above. In addition, the discharge unit 20 is adjacent to the storage unit 30 and the reaction unit is integrated, so that the design of the denitration device can be made more compact. Here, it is preferable to provide a distance between the ventilation fan unit 20 and the discharge unit 10 such that the NO-containing gas 1 can be rectified before the discharge. Alternatively, a current plate may be provided. Thereby, the discharge can be made uniform with respect to the NO-containing gas 1.
【００２７】[0027]
【発明の効果】上記したように、本発明によれば、低エ
ネルギーでＮＯXを効率的に除去することができ、反応
が低温度かつ低圧損のため、交差点等にも設置可能なコ
ンパクトな構造とすることができる脱硝装置および脱硝
方法を提供することができる。As described above, according to the present invention, NO X can be efficiently removed with low energy, and since the reaction has a low temperature and low pressure loss, it can be installed at an intersection or the like in a compact size. It is possible to provide a denitration device and a denitration method that can be structured.
【図１】本発明に係る脱硝装置の一実施の形態を示す概
略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a denitration device according to the present invention.
【図２】本発明に係る放電管を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a discharge tube according to the present invention.
【図３】本発明に係る放電管の断面を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a cross section of a discharge tube according to the present invention.
【図４】バイパス管が追設された本発明に係る脱硝装置
を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing a denitration device according to the present invention in which a bypass pipe is additionally installed.
【図５】放電部と換気ファン部の設置位置が入れ替わっ
た本発明に係る脱硝装置を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a denitration device according to the present invention in which the installation positions of the discharge part and the ventilation fan part are exchanged.
１ ＮＯ含有ガス ２ 排ガス ３ 冷却ガス ５ 吸気口 ６ 吐出口 １０ 放電部 １１ 放電管 １２ 外壁（アース電極） １３ 内壁 １４ 酸化促進剤 １５ 放電線（放電極） １６ 直流パルス電源 ２０ 換気ファン部 ２１ 軸流ファン ２２ 支柱 ３０ 吸蔵部 ３１ ハニカム構造の基材 ４０ 再生部 ４１ 可燃ガスタンク ４２ ヒータ ４３、４４ 弁 ４５ バイパス管 ４６ バイパス管入口 ４７ バイパス管出口 ５０ 制御装置 ５１ ＮＯX計 ５２，５３ ＮＯXセンサ ５４ 温度計1 NO-containing gas 2 Exhaust gas 3 Cooling gas 5 Intake port 6 Discharge port 10 Discharge part 11 Discharge tube 12 Outer wall (earth electrode) 13 Inner wall 14 Oxidation accelerator 15 Discharge line (discharge electrode) 16 DC pulse power source 20 Ventilation fan part 21 Shaft Flow fan 22 Strut 30 Storage part 31 Honeycomb structure base material 40 Regeneration part 41 Combustible gas tank 42 Heater 43, 44 Valve 45 Bypass pipe 46 Bypass pipe inlet 47 Bypass pipe outlet 50 Controller 51 NO X meter 52, 53 NO X sensor 54 thermometer
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） Ｂ０１Ｄ 53/96 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０２Ｅ Ｂ０１Ｊ 19/08 (72)発明者 加賀見 守男 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Ｆターム(参考） 4D002 AA12 AC10 BA04 BA05 BA06 BA07 DA01 DA02 DA03 DA04 DA11 DA21 EA03 EA07 GA03 GB02 4D048 AA06 AB02 BA02X BA14X BA15X BA18X BD01 CC53 CD08 CD10 DA01 DA03 DA06 EA04 4G075 AA03 AA37 BA06 CA15 CA54 DA02 EB21 EC21 FB12 FC15Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B01D 53/96 B01D 53/36 102E B01J 19/08 (72) Inventor Morio Kagami Wadazaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo 1-chome No. 1 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Kobe Shipyard F-term (reference) 4D002 AA12 AC10 BA04 BA05 BA06 BA07 DA01 DA02 DA03 DA04 DA11 DA21 EA03 EA07 GA03 GB02 4D048 AA06 AB02 BA02X BA14X BA15X BA18X BD01 CC53 CD08 CD10 DA01 4DA0 DA0 DA03 DA75 4 AA03 AA37 BA06 CA15 CA54 DA02 EB21 EC21 FB12 FC15
Claims (15)
導入する換気ファン部と、該ガス中で放電することによ
って一酸化窒素を二酸化窒素に酸化する放電部と、該ガ
ス中の二酸化窒素を吸蔵する吸蔵部とを設けたことを特
徴とする脱硝装置。1. A ventilation fan section for introducing a gas containing nitric oxide into the apparatus, a discharge section for oxidizing nitric oxide into nitrogen dioxide by discharging in the gas, and a dioxide in the gas. A denitration device having an occlusion part for occlusion of nitrogen.
壁の内側に配置された絶縁体からなる円筒形状の内壁
と、該円筒形状の中心軸の位置に配置された放電線とを
含んでなる放電管を、上記放電部に少なくとも１つ設け
たことを特徴とする請求項１記載の脱硝装置。2. A cylindrical outer wall made of a conductor, a cylindrical inner wall made of an insulator arranged inside the outer wall, and a discharge line arranged at a position of a central axis of the cylindrical shape. 2. The denitration apparatus according to claim 1, wherein at least one discharge tube consisting of is provided in the discharge section.
ことを特徴とする請求項２記載の脱硝装置。3. The denitration device according to claim 2, wherein an oxidation accelerator is applied to the inside of the inner wall.
を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載
の脱硝装置。4. The denitration device according to claim 1, further comprising a DC pulse power source as a power source for the discharge line.
媒が担持された基材をハニカム構造にしたものであるこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の脱硝装
置。5. The denitration apparatus according to claim 1, wherein the storage section has a honeycomb structure made of a base material on which a catalyst for storing nitrogen dioxide is supported.
スの通過を制御できる弁をそれぞれ設けたことを特徴と
する請求項１または２記載の脱硝装置。6. The denitration device according to claim 1, wherein valves that can control passage of the gas are provided on the upstream side and the downstream side of the storage section, respectively.
ガスを上記吸蔵部に供給する再生部をさらに設けたこと
を特徴とする請求項６記載の脱硝装置。7. The denitration apparatus according to claim 6, further comprising a regenerating unit for supplying the storage unit with a combustible gas heated to a temperature of 200 to 300 ° C.
と、上記吸蔵部を温度２００〜３００℃に加熱する手段
とをさらに設けたことを特徴とする請求項６記載の脱硝
装置。8. The denitration apparatus according to claim 6, further comprising: a supply unit that supplies a combustible gas to the storage unit, and a unit that heats the storage unit to a temperature of 200 to 300 ° C.
置の出口に流れるようなバイパス管を設けたことを特徴
とする請求項１〜８のいずれか記載の脱硝装置。9. The denitration device according to claim 1, wherein a bypass pipe is provided so that the gas bypasses the occlusion part and flows to the outlet of the device.
側に設けられたことを特徴とする請求項１〜９のいずれ
か記載の脱硝装置。10. The denitration device according to claim 1, wherein the discharge part is provided on the upstream side of the ventilation fan part.
側に設けられたことを特徴とする請求項１〜１０のいず
れか記載の脱硝装置。11. The denitration device according to claim 1, wherein the discharge unit is provided on the downstream side of the ventilation fan unit.
装置を、交差点、道路架橋等の道路関係施設に設けたこ
とを特徴とする低濃度ＮＯX除去装置。12. A low-concentration NO X removal device, wherein the denitration device according to claim 1 is provided in a road-related facility such as an intersection or a road bridge.
ることによって一酸化窒素を二酸化窒素に酸化させた
後、二酸化窒素を吸蔵する触媒によって該ガスから二酸
化窒素を除去することを特徴とする脱硝方法。13. A method of oxidizing nitric oxide to nitrogen dioxide by discharging in a gas containing nitric oxide, and then removing the nitrogen dioxide from the gas by a catalyst that absorbs nitrogen dioxide. Denitration method.
のＮＯX濃度が所定の濃度以上になった場合、温度２０
０〜３００℃に加温された可燃ガスを上記触媒に接触さ
せて、吸蔵された二酸化窒素を還元し、触媒を再生する
ことを特徴とする請求項１３記載の脱硝方法。14. When the NO x concentration in the gas after removing the nitrogen dioxide becomes a predetermined concentration or more, a temperature of 20
14. The denitration method according to claim 13, wherein a combustible gas heated to 0 to 300 ° C. is brought into contact with the catalyst to reduce the stored nitrogen dioxide and regenerate the catalyst.
を含有するガスを上記触媒に吸蔵させず、上記触媒の再
生後に、上記可燃ガスの排ガスと混合させて、該排ガス
を冷却させることを特徴とする請求項１４記載の脱硝方
法。15. During regeneration of the catalyst, the gas containing the nitrogen dioxide is not stored in the catalyst, and after the catalyst is regenerated, the exhaust gas of the combustible gas is mixed to cool the exhaust gas. 15. The denitration method according to claim 14, which is characterized in that.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001252390A JP2003053136A (en) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | Denitration apparatus and denitrating method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP2003053136A true JP2003053136A (en) | 2003-02-25 |
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| JP (1) | JP2003053136A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009285592A (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-10 | Panasonic Corp | Denitrification apparatus |
| JP2018512995A (en) * | 2015-03-20 | 2018-05-24 | ベイジン ボーユアン ヘンシェン ハイ−テクノロジー カンパニー リミテッド | Gas denitration process and apparatus |
-
2001
- 2001-08-23 JP JP2001252390A patent/JP2003053136A/en not_active Withdrawn
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