JPH045419A - 排気ガス処理装置 - Google Patents
排気ガス処理装置Info
- Publication number
- JPH045419A JPH045419A JP10509490A JP10509490A JPH045419A JP H045419 A JPH045419 A JP H045419A JP 10509490 A JP10509490 A JP 10509490A JP 10509490 A JP10509490 A JP 10509490A JP H045419 A JPH045419 A JP H045419A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- magnetite
- oxygen
- gas
- exhaust
- 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
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は排気ガス中の炭酸ガスや窒素酸化物を少なく
し、又は無くす排気ガス処理装置に関するものである。
し、又は無くす排気ガス処理装置に関するものである。
この種の従来技術としては、特開昭６３−１１３１１２
号公報に示すように白金バナジュウムや白金ロジュウム
等の複数の触媒を排気ガス通路に直列的に並べて一酸化
炭素を酸化して炭酸ガスにしたり、窒素酸化物ＮＯｘを
窒素ガスＮ２にする排気ガス処理装置がある。
号公報に示すように白金バナジュウムや白金ロジュウム
等の複数の触媒を排気ガス通路に直列的に並べて一酸化
炭素を酸化して炭酸ガスにしたり、窒素酸化物ＮＯｘを
窒素ガスＮ２にする排気ガス処理装置がある。
上記従来のものは、コストが高くなると共に、−酸化炭
素を炭酸ガスとして排気させてしまい（現在世界中で温
暖化の要因になっている炭酸ガスの放出は抑えなければ
ならないにも拘らず）、完全な浄化対策になっていない
。
素を炭酸ガスとして排気させてしまい（現在世界中で温
暖化の要因になっている炭酸ガスの放出は抑えなければ
ならないにも拘らず）、完全な浄化対策になっていない
。
更に、複数箇所の各別な触媒中を排気ガスは通過しなけ
ればならないために、エンジンの出力が低下してそれだ
け多くの燃料が必要になりこのために更に多くの排気ガ
スが発生して本質的な排気ガスの浄化にならないという
課題があった。
ればならないために、エンジンの出力が低下してそれだ
け多くの燃料が必要になりこのために更に多くの排気ガ
スが発生して本質的な排気ガスの浄化にならないという
課題があった。
前記の課題を解決するために、この発明は酸素原子を欠
落させて活性化したマグネタイトにて排気ガス中の炭酸
ガス又は窒素酸化物を分解する排気ガス処理装置におい
て、処理した排気ガスを再度処理すべく流路上手側に戻
す流路を設けたことを特徴とする排気ガス処理装置とし
たものである。
落させて活性化したマグネタイトにて排気ガス中の炭酸
ガス又は窒素酸化物を分解する排気ガス処理装置におい
て、処理した排気ガスを再度処理すべく流路上手側に戻
す流路を設けたことを特徴とする排気ガス処理装置とし
たものである。
排気ガス処理装置の基本的な作用は、マグネタイト（フ
ェライト）を有効に利用したものである。
ェライト）を有効に利用したものである。
即ち、マグネタイトの分子構造は陽イオンを２個保有し
た２価の鉄（Ｆｅ” ）１個と３個保有した３価の鉄（
Ｆｅ”）２個が存在して計８価のプラス電荷になり、こ
れが陰イオンを保有する酸素（０”）４個と結び付いて
Ｆｅ１０．の安定したマグネタイトになっているが、こ
のマグネタイトは２５０℃〜６００℃（最適の温度は２
５０℃〜３００℃）で水素（Ｈ７）と反応して酸素（０
２）が水（Ｈ２０＞になって逃げ、酸素が欠乏した活性
のマグネタイトが得られる。即ち、活性のマグネタイト
は、以下、酸素欠落マグネタイト（ドｅ、０４−ｘ）と
呼ぶが、この活性化されたマグネタイトは２５０℃〜６
００℃（ｇｔ適の温度は２５０℃〜３００℃）で酸素分
子を要求する化学反応可能な状態にある。
た２価の鉄（Ｆｅ” ）１個と３個保有した３価の鉄（
Ｆｅ”）２個が存在して計８価のプラス電荷になり、こ
れが陰イオンを保有する酸素（０”）４個と結び付いて
Ｆｅ１０．の安定したマグネタイトになっているが、こ
のマグネタイトは２５０℃〜６００℃（最適の温度は２
５０℃〜３００℃）で水素（Ｈ７）と反応して酸素（０
２）が水（Ｈ２０＞になって逃げ、酸素が欠乏した活性
のマグネタイトが得られる。即ち、活性のマグネタイト
は、以下、酸素欠落マグネタイト（ドｅ、０４−ｘ）と
呼ぶが、この活性化されたマグネタイトは２５０℃〜６
００℃（ｇｔ適の温度は２５０℃〜３００℃）で酸素分
子を要求する化学反応可能な状態にある。
したがって、この状態にした酸素欠落マグネタイトに炭
酸ガスを反応させると炭素と不活性状態のマグネタイト
になり、次に、水素をこの不活性マグネタイトに反応さ
せると急速に活性マグネタイトと水になる。これを化学
反応式にすると、Ｆ ｅ ｘ ０４ ＋ｙ Ｈ２→Ｆｅ
、 ０４− ｘ 十ｙ Ｈ＞ ０）’ ｅｑｏ４−ｘ
＋１／２ｙＣＯ，→ １／２：ｙｃ＋Ｆｅ、Ｏ。
酸ガスを反応させると炭素と不活性状態のマグネタイト
になり、次に、水素をこの不活性マグネタイトに反応さ
せると急速に活性マグネタイトと水になる。これを化学
反応式にすると、Ｆ ｅ ｘ ０４ ＋ｙ Ｈ２→Ｆｅ
、 ０４− ｘ 十ｙ Ｈ＞ ０）’ ｅｑｏ４−ｘ
＋１／２ｙＣＯ，→ １／２：ｙｃ＋Ｆｅ、Ｏ。
である。
したがって、内燃機関の排気通路途中に設けたマグネタ
イトを上記のように酸素欠落マグネタイトにしてこれに
排気ガスを接触させて炭酸ガスの一部を炭素と水に分解
して排出し、窒素酸化物を窒素ガスにして排出する。
イトを上記のように酸素欠落マグネタイトにしてこれに
排気ガスを接触させて炭酸ガスの一部を炭素と水に分解
して排出し、窒素酸化物を窒素ガスにして排出する。
この発明の一実施例について詳述すると、１は内燃機関
の一種である４気筒ヂーゼルエンジンで、２はその排気
マニホールドである。
の一種である４気筒ヂーゼルエンジンで、２はその排気
マニホールドである。
３は排気マニホールド２の各気筒毎の排気通路２ａ内に
設けられた酸素分離装置である。
設けられた酸素分離装置である。
４は水素又はヘリウム等の無酸素ガス（当実施例では水
素で説明する。）を入れたガスボンベである。
素で説明する。）を入れたガスボンベである。
５は無酸素ガスの取出し通路である。
６は切換弁で、各気筒毎の酸素分離装置３・・・を通過
し集合パイプ３ａにて集合させた排気ガスとガスボンベ
４からの無酸素ガスとを後述の排気ガス処理部７・８の
何れかに選択的に流入させる２方向選択型の弁になって
いる。
し集合パイプ３ａにて集合させた排気ガスとガスボンベ
４からの無酸素ガスとを後述の排気ガス処理部７・８の
何れかに選択的に流入させる２方向選択型の弁になって
いる。
９は無酸素ガスの取出し通路５の途中に設けられた開閉
弁である。
弁である。
７・８は前記切換弁６の二つの出口側ポートに通ずる流
路１０・１１に各別に設けた排気ガス処理部であって、
各流路１０・１１に連結した排気筒１２・１３にマグネ
タイト１４（通気＝ｆ能に多数の穴１４ａ・・・の開い
た形状に焼結形成されている）を充填したセル１５・１
５を内装させ、更に、セル１５・１５が内装される排気
筒１２・１３の外周部にヒータ１６を設けてマグネタイ
ト１４が内装された部分を２５０℃〜３００℃の温度に
保つように構成している（尚、このヒータ１６はエンジ
ン熱でマグネタイト１４を２５０℃〜３００℃に保つ場
合は必要でない）。
路１０・１１に各別に設けた排気ガス処理部であって、
各流路１０・１１に連結した排気筒１２・１３にマグネ
タイト１４（通気＝ｆ能に多数の穴１４ａ・・・の開い
た形状に焼結形成されている）を充填したセル１５・１
５を内装させ、更に、セル１５・１５が内装される排気
筒１２・１３の外周部にヒータ１６を設けてマグネタイ
ト１４が内装された部分を２５０℃〜３００℃の温度に
保つように構成している（尚、このヒータ１６はエンジ
ン熱でマグネタイト１４を２５０℃〜３００℃に保つ場
合は必要でない）。
１７・１８は各々排気筒１２・１３内に設けられた排気
ガス撹拌装置であって、各々撹拌翼】７ａ・１８ａが電
動モータ１７ｂ・１８ｂによって回転され、排気ガスを
マグネタイト１４・１４全体に撹拌するように設けられ
ている６ １０ａ・ｌｌａは戻し流路であって、排気ガス処理部７
・８にて処理した排気ガスの一部を再び流路１０・１１
に戻して再処理するべく設けられている。尚、１０ｂ・
ｌｌｂは吸引ファンであって、強制的に処理済みの排気
ガスの一部を再び流路１０・１１に戻すべく設けられて
いる。
ガス撹拌装置であって、各々撹拌翼】７ａ・１８ａが電
動モータ１７ｂ・１８ｂによって回転され、排気ガスを
マグネタイト１４・１４全体に撹拌するように設けられ
ている６ １０ａ・ｌｌａは戻し流路であって、排気ガス処理部７
・８にて処理した排気ガスの一部を再び流路１０・１１
に戻して再処理するべく設けられている。尚、１０ｂ・
ｌｌｂは吸引ファンであって、強制的に処理済みの排気
ガスの一部を再び流路１０・１１に戻すべく設けられて
いる。
１９はマフラーであって、排気筒１２・１３からの排量
をその開放口２０より大気中に排出する。
をその開放口２０より大気中に排出する。
尚、２１・・・は排気マニホールド２をヂーゼルエンジ
ンｌに着脱するためのボルトであり、２２・・・は排気
マニホールド２の蓋部２ｂをマフラー１９と共に着脱す
るボルトである。
ンｌに着脱するためのボルトであり、２２・・・は排気
マニホールド２の蓋部２ｂをマフラー１９と共に着脱す
るボルトである。
上側の作用について詳述すると、ヂーゼルエンジン１の
各気筒の排気ガスが各酸素分離装置３・・・内に流れ、
各酸素分離装置３・・・内で酸素○アが大低中に放出さ
れ炭酸ガスＣ○２・窒素酸化物Ｎ。
各気筒の排気ガスが各酸素分離装置３・・・内に流れ、
各酸素分離装置３・・・内で酸素○アが大低中に放出さ
れ炭酸ガスＣ○２・窒素酸化物Ｎ。
Ｘの混合した排気ガスが集合パイプ３ａを通って切換弁
６に向けて流出する。そして、その排気ガスは切換弁６
を経て流路１１に流れ、一方ガスボンベ４の水素Ｈ２が
通路５及び開閉弁９を通って切換弁６を経て流路１０に
流れる。すると、排気ガスの流れる流路１１に接続され
た排気ガス処理部８では、マグネタイト１４を予め水素
Ｈ２を通して活性にしておけばマグネタイト自体が酸素
欠落マグネタイトＦｅ、、０．−ｘに変身しているから
、炭酸ガスＣＯ２の１！！素０２あるいはＮＯｘの酸素
ＯＸを該酸素欠落マグネタイトが取り込み、炭素Ｃが析
出したり、あるいは窒素ガスＮ２になって飛び出る。こ
のとき、排気ガス撹拌装置１８にてマグネタイト１４全
体に排気ガスが撹拌されるので。
６に向けて流出する。そして、その排気ガスは切換弁６
を経て流路１１に流れ、一方ガスボンベ４の水素Ｈ２が
通路５及び開閉弁９を通って切換弁６を経て流路１０に
流れる。すると、排気ガスの流れる流路１１に接続され
た排気ガス処理部８では、マグネタイト１４を予め水素
Ｈ２を通して活性にしておけばマグネタイト自体が酸素
欠落マグネタイトＦｅ、、０．−ｘに変身しているから
、炭酸ガスＣＯ２の１！！素０２あるいはＮＯｘの酸素
ＯＸを該酸素欠落マグネタイトが取り込み、炭素Ｃが析
出したり、あるいは窒素ガスＮ２になって飛び出る。こ
のとき、排気ガス撹拌装置１８にてマグネタイト１４全
体に排気ガスが撹拌されるので。
良好に上記の排気ガスの分解がおこなわれる。
一方、水素Ｈ２が送り込まれる排気ガス処理部７では、
不活性のマグネタイトＦｅ、０．に排気ガス撹拌装置１
７にて撹拌された水素Ｈ，が働き、この水素Ｈ２がマグ
ネタイト中の酸素０２を追い出して酸素欠落マグネタイ
トになる。
不活性のマグネタイトＦｅ、０．に排気ガス撹拌装置１
７にて撹拌された水素Ｈ，が働き、この水素Ｈ２がマグ
ネタイト中の酸素０２を追い出して酸素欠落マグネタイ
トになる。
即ち、排気ガス処理部７側では、
ト′ ｅ１０４＋ＸＨ２−）Ｆ ｅ、ＣＬ−ｘ＋ｘＨ
，０の化学反応がおこなわれ、排気ガス処理部８側では
、 ）”ｅ、０４−ｘ＋Ｃ○２ → Ｃ＋ Ｆ ｅ 、
、 ０４あるいは、 Ｆｅ、０４−ｘ＋２ＮＯｘ−＋Ｎ２＋ ）’ｅ、＋ｏａ
の化学反応がおこる。
，０の化学反応がおこなわれ、排気ガス処理部８側では
、 ）”ｅ、０４−ｘ＋Ｃ○２ → Ｃ＋ Ｆ ｅ 、
、 ０４あるいは、 Ｆｅ、０４−ｘ＋２ＮＯｘ−＋Ｎ２＋ ）’ｅ、＋ｏａ
の化学反応がおこる。
尚、窒素酸化物ＮＯｘについては、極めて速い反応にな
り、窒素酸化物の浄化は相当速く行なわれるが、炭酸ガ
スＣ○２については、反応が遅く、排気ガス処理部を加
圧状態にすることが望ましい。
り、窒素酸化物の浄化は相当速く行なわれるが、炭酸ガ
スＣ○２については、反応が遅く、排気ガス処理部を加
圧状態にすることが望ましい。
そして、所定時間（１分〜３分程度が適当）第２図の状
態を続けた後、今度は切換弁６を切換えて排気ガスが流
路１０に、水素Ｈ２が流路１１に流れるように切換える
と、前記と同じ作用で排気ガスが浄化されることになる
。
態を続けた後、今度は切換弁６を切換えて排気ガスが流
路１０に、水素Ｈ２が流路１１に流れるように切換える
と、前記と同じ作用で排気ガスが浄化されることになる
。
上記排気ガスの浄化過程において、排気ガス処理部７・
８にて処理した排気ガスの一部を戻し流路１０ａ・ｌｌ
ａにて再び流路１０・１１に戻して再処理するようにし
ているので、排気ガスの浄化が的確である。
８にて処理した排気ガスの一部を戻し流路１０ａ・ｌｌ
ａにて再び流路１０・１１に戻して再処理するようにし
ているので、排気ガスの浄化が的確である。
そして、水素Ｈ２送込み側の開閉弁９は、前記切換弁６
の切換えに連動して所定時間（１０秒〜３０秒程度）開
口すると閉口するようにしておけば、水素Ｈ２の無駄を
なくすことができる。
の切換えに連動して所定時間（１０秒〜３０秒程度）開
口すると閉口するようにしておけば、水素Ｈ２の無駄を
なくすことができる。
尚、上記実施例においては、マグネタイト中の酸素を追
い出して酸素欠落マグネタイトにする手段として無酸素
ガス（水素又はヘリウム）を用いる例を示したが、他に
マグネタイトに高電圧をかけて酸素（０−２）を追い出
す等如何なる手段を用いても良い、また、マグネタイト
は焼結形成したもの以外に、粉状２粒状又は板状等如何
なる形状のものを用いても良いが、排気ガスとの接触面
積が広くなる程分解効率が良くなるので、できるだけ接
触面積が広くなるようにすると良い。また、戻し流路１
０ａ・ｌｌａに吸引ファン１０ｂ・１１ｂを用いた例を
示したが、排気ガスを戻す手段としては如何なる手段を
用いてもよい。更に、」−記実施例では内燃機関として
ヂーゼルエンジンの例を示したが、他にガソリンエンジ
ン、ガスエンジン、又は火力発電機等の如何なる内燃機
関でも良い。
い出して酸素欠落マグネタイトにする手段として無酸素
ガス（水素又はヘリウム）を用いる例を示したが、他に
マグネタイトに高電圧をかけて酸素（０−２）を追い出
す等如何なる手段を用いても良い、また、マグネタイト
は焼結形成したもの以外に、粉状２粒状又は板状等如何
なる形状のものを用いても良いが、排気ガスとの接触面
積が広くなる程分解効率が良くなるので、できるだけ接
触面積が広くなるようにすると良い。また、戻し流路１
０ａ・ｌｌａに吸引ファン１０ｂ・１１ｂを用いた例を
示したが、排気ガスを戻す手段としては如何なる手段を
用いてもよい。更に、」−記実施例では内燃機関として
ヂーゼルエンジンの例を示したが、他にガソリンエンジ
ン、ガスエンジン、又は火力発電機等の如何なる内燃機
関でも良い。
この発明は、酸素原子を欠落させて活性化したマグネタ
イトにて排気ガス中の炭酸ガス又は窒素酸化物を分解す
る排気ガス処理装置において、処理した排気ガスを再度
処理すべく流路上手側に戻す流路を設けた排気ガス処理
装置としたから、排気ガスの炭酸ガスや窒素酸化物を分
解して炭素や窒素にする処理が的確におこなえ、前述の
従来の課題を良好に解消することができる。
イトにて排気ガス中の炭酸ガス又は窒素酸化物を分解す
る排気ガス処理装置において、処理した排気ガスを再度
処理すべく流路上手側に戻す流路を設けた排気ガス処理
装置としたから、排気ガスの炭酸ガスや窒素酸化物を分
解して炭素や窒素にする処理が的確におこなえ、前述の
従来の課題を良好に解消することができる。
図は、この発明の一実施例であって、第１図は全体の概
略平面図、第２図はそのＡ−Ａ矢視部を断面にした側面
図である。図中の記号 １はヂーゼルエンジン、２は排気マニホールド、３は酸
素分離装置、４はガスボンベ、５は取出し通路、６は切
換弁、７・８は排気ガス処理部、９は開閉弁、１０−１
１は流路、１０ａ・１１ａは戻し流路、１２・１３は排
気筒、１４はマグネタイト、１５はセル、１６はヒータ
、１７・１８は排気ガス撹拌装置、１９はマフラーを示
す。
略平面図、第２図はそのＡ−Ａ矢視部を断面にした側面
図である。図中の記号 １はヂーゼルエンジン、２は排気マニホールド、３は酸
素分離装置、４はガスボンベ、５は取出し通路、６は切
換弁、７・８は排気ガス処理部、９は開閉弁、１０−１
１は流路、１０ａ・１１ａは戻し流路、１２・１３は排
気筒、１４はマグネタイト、１５はセル、１６はヒータ
、１７・１８は排気ガス撹拌装置、１９はマフラーを示
す。
Claims (1)
- （１）酸素原子を欠落させて活性化したマグネタイトに
て排気ガス中の炭酸ガス又は窒素酸化物を分解する排気
ガス処理装置において、処理した排気ガスを再度処理す
べく流路上手側に戻す流路を設けたことを特徴とする排
気ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10509490A JPH045419A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 排気ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10509490A JPH045419A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 排気ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045419A true JPH045419A (ja) | 1992-01-09 |
Family
ID=14398326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10509490A Pending JPH045419A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 排気ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH045419A (ja) |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP10509490A patent/JPH045419A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6625978B1 (en) | Filter for EGR system heated by an enclosing catalyst | |
| JPH04243525A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| TWI414343B (zh) | An electrochemical catalyst converter for controlling exhaust emissions | |
| US4867949A (en) | Heat recuperative combustion device | |
| AU2421001A (en) | Nox-reducing catalyst with temperature regulation of exhaust gases | |
| TWM454870U (zh) | 多層排列之廢氣淨化反應器 | |
| TW201425716A (zh) | 多層排列之廢氣淨化反應器的製造方法 | |
| US7399451B1 (en) | Pollution control | |
| TW201131068A (en) | Thermally activated electrochemical-catalytic converter for exhaust emission control with power generation | |
| JPH045419A (ja) | 排気ガス処理装置 | |
| CN102485326A (zh) | 电化学催化剂转化器 | |
| KR200361923Y1 (ko) | 촉매일체형 다단식 코로나반응기 | |
| JPH044020A (ja) | 排気ガス処理装置 | |
| JPH045420A (ja) | 内燃機関 | |
| JP4051277B2 (ja) | 有害排ガス処理システム | |
| JP2662911B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JPH0559933A (ja) | 還元剤改質リアクターおよび排ガス浄化装置 | |
| JPH045421A (ja) | 内燃機関 | |
| CN214836629U (zh) | 燃油火车用尾气净化系统 | |
| US20060042235A1 (en) | Rotary NOx trap | |
| JP4868617B2 (ja) | 排ガスの処理装置及び処理方法 | |
| KR101060370B1 (ko) | Ｅｇｒ 장치 및 이를 포함하는 엔진시스템 | |
| JPH045417A (ja) | エンジンの排気ガス処理装置 | |
| CN213348304U (zh) | 一种VOCs废气净化装置 | |
| CN103861453A (zh) | 废气净化反应器的制造方法 |