JPH06327964A - 気体酸化用電界装置 - Google Patents
気体酸化用電界装置Info
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- JPH06327964A JPH06327964A JP5121040A JP12104093A JPH06327964A JP H06327964 A JPH06327964 A JP H06327964A JP 5121040 A JP5121040 A JP 5121040A JP 12104093 A JP12104093 A JP 12104093A JP H06327964 A JPH06327964 A JP H06327964A
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- Japan
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- reaction vessel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排ガスの性状に影響されず低コストの気体酸
化用電界装置を得る。 【構成】 絶縁性のハニカム構造体の管状通路内壁をは
さむようにして電極を配置し、その管状内壁に直交する
電界を与えることにより、ハニカムの空間部すなわちガ
ス通路においてグロー放電プラズマを発生させる手段を
有してなることを特徴としている。
化用電界装置を得る。 【構成】 絶縁性のハニカム構造体の管状通路内壁をは
さむようにして電極を配置し、その管状内壁に直交する
電界を与えることにより、ハニカムの空間部すなわちガ
ス通路においてグロー放電プラズマを発生させる手段を
有してなることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｏ2 を酸化してＯ3 を
製造することにより、脱臭や燃焼効率改善を行う装置、
ＮＯx やＳＯx を酸化して脱硝・脱硫を行う排ガス処理
装置などに適用される気体酸化用電界装置に関する。
製造することにより、脱臭や燃焼効率改善を行う装置、
ＮＯx やＳＯx を酸化して脱硝・脱硫を行う排ガス処理
装置などに適用される気体酸化用電界装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ガス焚きボイラの排ガス中のＮ
Ｏx を処理する場合、プラズマによりＯ3 を生成させ有
害成分を酸化させるべく気体酸化用電界装置が存在す
る。図４及び図５は、従来から用いられている気体酸化
用電界装置の部分構成図である。図４において、１０１
は従来の気体酸化用電界装置の反応容器である。この反
応容器１０１は、正方形の断面を有する通路が平行に隣
りあって配接されており、アルミナ磁器、窒化硅素磁
器、ジルコニア磁器など絶縁性のセラミックスからなる
ハニカム構造体を形成する。ここで、ハニカム構造体の
一つの管状通路について説明すると、これは図５に示す
ように展開される４つの連続した内壁１０２，１０３，
１０４，１０５により構成される。そして、この内壁１
０２，１０３，１０４，１０５は境界線１０６，１０
７，１０８，１０９によって９０°に折り曲げられた構
造をなす。内壁１０２の一端１１０にて電源１２７に連
なる端子１１１，１１２に接続されてタングステンなど
の導電膜からなるコロナ放電極１１３、１１４は、互い
に等間隔かつ平行に内壁１０２，１０３，１０４，１０
５の表面を巡って設置されている。
Ｏx を処理する場合、プラズマによりＯ3 を生成させ有
害成分を酸化させるべく気体酸化用電界装置が存在す
る。図４及び図５は、従来から用いられている気体酸化
用電界装置の部分構成図である。図４において、１０１
は従来の気体酸化用電界装置の反応容器である。この反
応容器１０１は、正方形の断面を有する通路が平行に隣
りあって配接されており、アルミナ磁器、窒化硅素磁
器、ジルコニア磁器など絶縁性のセラミックスからなる
ハニカム構造体を形成する。ここで、ハニカム構造体の
一つの管状通路について説明すると、これは図５に示す
ように展開される４つの連続した内壁１０２，１０３，
１０４，１０５により構成される。そして、この内壁１
０２，１０３，１０４，１０５は境界線１０６，１０
７，１０８，１０９によって９０°に折り曲げられた構
造をなす。内壁１０２の一端１１０にて電源１２７に連
なる端子１１１，１１２に接続されてタングステンなど
の導電膜からなるコロナ放電極１１３、１１４は、互い
に等間隔かつ平行に内壁１０２，１０３，１０４，１０
５の表面を巡って設置されている。
【０００３】このような構成の反応容器１０１の内部に
ガス焚きボイラの排ガスを導入しつつ上記コロナ放電極
１１３と１１４の間にパルス幅１ｎｓ〜１０００ｎｓ程
度のパルス高電圧を印加すると、その内壁表面近傍には
パルスコロナ放電が発生し排ガスをプラズマ化する。そ
うするとプラズマ化された排ガス中では下記化学反応が
起こる。 ２Ｏ2 →Ｏ3 ＋１／２Ｏ2 ＮＯ＋Ｏ3 →ＮＯ2 ＋Ｏ2 上記化学反応式は排ガス中に含まれるＯ2 分子がプラズ
マによりＯ3 になりさらにＯ3 が有害成分であるＮＯを
酸化させてＮＯ2 にすることを示す。ここで生成された
ＮＯ2 はアルカリ洗浄による還元や吸着剤で吸着するこ
とにより容易に除去または無害化処理することができ
る。したがって、コロナ放電極を管状通路内壁に設ける
ことができるので立体的な構造となっても大きな場所を
要せず小型で能力の大きい気体酸化用電界装置として脱
臭や燃焼を伴う各種装置の燃焼効率改善、または各種燃
焼を伴う装置から排出される排ガス中のＮＯx やＳＯx
を除去する排ガス処理装置等に適用されつつある。
ガス焚きボイラの排ガスを導入しつつ上記コロナ放電極
１１３と１１４の間にパルス幅１ｎｓ〜１０００ｎｓ程
度のパルス高電圧を印加すると、その内壁表面近傍には
パルスコロナ放電が発生し排ガスをプラズマ化する。そ
うするとプラズマ化された排ガス中では下記化学反応が
起こる。 ２Ｏ2 →Ｏ3 ＋１／２Ｏ2 ＮＯ＋Ｏ3 →ＮＯ2 ＋Ｏ2 上記化学反応式は排ガス中に含まれるＯ2 分子がプラズ
マによりＯ3 になりさらにＯ3 が有害成分であるＮＯを
酸化させてＮＯ2 にすることを示す。ここで生成された
ＮＯ2 はアルカリ洗浄による還元や吸着剤で吸着するこ
とにより容易に除去または無害化処理することができ
る。したがって、コロナ放電極を管状通路内壁に設ける
ことができるので立体的な構造となっても大きな場所を
要せず小型で能力の大きい気体酸化用電界装置として脱
臭や燃焼を伴う各種装置の燃焼効率改善、または各種燃
焼を伴う装置から排出される排ガス中のＮＯx やＳＯx
を除去する排ガス処理装置等に適用されつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置では次のような欠点があり実用化が非常に困難であ
るという問題があった。 電極と電極の間には空間のみが存在する構造なので、
例えばガス中の水分が多い場合あるいは管状通路内壁に
水滴がある場合には、電極間の絶縁強度が低下し、アー
ク放電発生によりプラズマが不均一となり処理ができな
くなることがある。したがって被処理ガスの性状（水
分、油分など）の影響を受けやすい。 電極にはタングステンなどの導電性の膜を使用してい
るが、コロナ放電を繰返し行うと、スパッタリング効果
により導電性の膜が劣化するので耐久性が劣る。 ハニカム構造体の管状通路内壁に上記電極を膜で形成
しようとするとその製造コストが非常に高くなる。
装置では次のような欠点があり実用化が非常に困難であ
るという問題があった。 電極と電極の間には空間のみが存在する構造なので、
例えばガス中の水分が多い場合あるいは管状通路内壁に
水滴がある場合には、電極間の絶縁強度が低下し、アー
ク放電発生によりプラズマが不均一となり処理ができな
くなることがある。したがって被処理ガスの性状（水
分、油分など）の影響を受けやすい。 電極にはタングステンなどの導電性の膜を使用してい
るが、コロナ放電を繰返し行うと、スパッタリング効果
により導電性の膜が劣化するので耐久性が劣る。 ハニカム構造体の管状通路内壁に上記電極を膜で形成
しようとするとその製造コストが非常に高くなる。
【０００５】本発明は、上述の問題を解消し被処理ガス
の性状によらず処理ができ、コロナによるスパッタリン
グ効果がなく、膜形成によるコスト高を無くすようにし
た気体酸化用電界装置の提供を目的とする。
の性状によらず処理ができ、コロナによるスパッタリン
グ効果がなく、膜形成によるコスト高を無くすようにし
た気体酸化用電界装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、ハニカム構造の管状通路を備えた絶縁性セラミ
ックからなる反応容器において、上下左右に隣り合う管
状通路には向きが９０°異なる断面Ｈ型の内部電極が挿
入され、このＨ型の内部電極の開放側に対応して反応容
器の外面に外部電極が設けられ、同一向きの内部電極に
は同一極性のグロー放電を行なわせる電圧が加えられか
つ外部電極には対応する内部電極の電圧極性と逆の極性
の電圧が加えられる、ことを特徴とする。
発明は、ハニカム構造の管状通路を備えた絶縁性セラミ
ックからなる反応容器において、上下左右に隣り合う管
状通路には向きが９０°異なる断面Ｈ型の内部電極が挿
入され、このＨ型の内部電極の開放側に対応して反応容
器の外面に外部電極が設けられ、同一向きの内部電極に
は同一極性のグロー放電を行なわせる電圧が加えられか
つ外部電極には対応する内部電極の電圧極性と逆の極性
の電圧が加えられる、ことを特徴とする。
【０００７】
（１）電極と電極の間には常に絶縁体である管状通路内
壁が存在することになり、その内壁が絶縁破壊されない
限りアーク放電が発生しないので、被処理ガスの性状
（水分、油分）の影響が無く、均一で安定したプラズマ
処理ができる。 （２）板状の電極を使用できるので、繰返しプラズマ処
理を行っても電極の劣化はほとんど無くなり、耐久性が
ある。 （３）管状通路内に設置する電極は例えばＨ形の断面を
なす金属材料を使用できるので、膜状の電極に比べて製
造コストを大幅に低減できる。
壁が存在することになり、その内壁が絶縁破壊されない
限りアーク放電が発生しないので、被処理ガスの性状
（水分、油分）の影響が無く、均一で安定したプラズマ
処理ができる。 （２）板状の電極を使用できるので、繰返しプラズマ処
理を行っても電極の劣化はほとんど無くなり、耐久性が
ある。 （３）管状通路内に設置する電極は例えばＨ形の断面を
なす金属材料を使用できるので、膜状の電極に比べて製
造コストを大幅に低減できる。
【０００８】
【実施例】ここで、図１〜図３を参照して本発明の実施
例を説明する。図１は反応容器の外観図、図２は電極構
造の側面断面図、図３は反応容器の開口部断面構造図で
ある。図に示すようにハニカム構造体である反応容器１
の管状通路内には内部電極２，３が設置されると共に反
応容器１の外壁には外部電極４，５が設置さている。こ
のうち、反応容器１は両端が開口した角筒状をしてお
り、その開口面の各管状通路は多数の正方形の開口面を
有して、通称ハニカム構造体と呼ばれる形状をなしてお
り、例えばアルミナ磁器やジルコニア磁器等の絶縁性セ
ラミックス材料で形成される。
例を説明する。図１は反応容器の外観図、図２は電極構
造の側面断面図、図３は反応容器の開口部断面構造図で
ある。図に示すようにハニカム構造体である反応容器１
の管状通路内には内部電極２，３が設置されると共に反
応容器１の外壁には外部電極４，５が設置さている。こ
のうち、反応容器１は両端が開口した角筒状をしてお
り、その開口面の各管状通路は多数の正方形の開口面を
有して、通称ハニカム構造体と呼ばれる形状をなしてお
り、例えばアルミナ磁器やジルコニア磁器等の絶縁性セ
ラミックス材料で形成される。
【０００９】２及び３は各管状通路に挿入される内部電
極であり、例えば断面がＨの型状をなすアルミニウム、
ステンレス鋼または鉄鋼などの導電性材料で形成されて
いる。ここで、Ｈ型の内部電極２，３は上下左右に隣接
する管状通路へ挿入されるものが互いに９０°向きを変
えて図３の如く配置されている。つまり、ある管状通路
に挿入される内部電極２がＨ配置とされているとき、そ
の管状通路と上下左右に隣接する管状通路の内部電極３
はＩ配置とされる。また、内部電極２と３は互いに逆極
性の電圧が加えられ、Ｈ配置の内部電極２には電源６の
一方側の端子が接続されＩ配置の内部電極３には電源６
の他方側の端子が接続される。
極であり、例えば断面がＨの型状をなすアルミニウム、
ステンレス鋼または鉄鋼などの導電性材料で形成されて
いる。ここで、Ｈ型の内部電極２，３は上下左右に隣接
する管状通路へ挿入されるものが互いに９０°向きを変
えて図３の如く配置されている。つまり、ある管状通路
に挿入される内部電極２がＨ配置とされているとき、そ
の管状通路と上下左右に隣接する管状通路の内部電極３
はＩ配置とされる。また、内部電極２と３は互いに逆極
性の電圧が加えられ、Ｈ配置の内部電極２には電源６の
一方側の端子が接続されＩ配置の内部電極３には電源６
の他方側の端子が接続される。
【００１０】反応容器１の外壁に配置されている外部電
極４，５は、平板状で内部電極と同様の導電性材料で形
成されている。ここで、外部電極４，５は、内部電極
２，３のＨ型の開放側に対応して備えられており、しか
も対応する内部電極２，３の極性と逆極性の電源端子に
接続されている。したがって、外部電極４はＩ配置の内
部電極３と逆極性の電圧が加えられかつ外部電極５と逆
極性の電圧が加えられる。また、外部電極５はＨ配置の
内部電極２と逆極性の電圧が加えられる。この結果、Ｈ
配置の内部電極２と外部電極４とが同一極性の電源端子
につながり、Ｉ配置の内部電極３と外部電極５とは内部
電極２及び外部電極４とは別極性の同一電源端子につな
がる。
極４，５は、平板状で内部電極と同様の導電性材料で形
成されている。ここで、外部電極４，５は、内部電極
２，３のＨ型の開放側に対応して備えられており、しか
も対応する内部電極２，３の極性と逆極性の電源端子に
接続されている。したがって、外部電極４はＩ配置の内
部電極３と逆極性の電圧が加えられかつ外部電極５と逆
極性の電圧が加えられる。また、外部電極５はＨ配置の
内部電極２と逆極性の電圧が加えられる。この結果、Ｈ
配置の内部電極２と外部電極４とが同一極性の電源端子
につながり、Ｉ配置の内部電極３と外部電極５とは内部
電極２及び外部電極４とは別極性の同一電源端子につな
がる。
【００１１】さて、反応容器１の内部に例えばガス焚き
ボイラの排ガスを導入しつつ、内部電極２と内部電極３
の間、内部電極２と外部電極５の間、及び内部電極３と
外部電極４の間にそれぞれプラズマ発生用電源６から電
力を供給すると管状通路内壁にはその壁に直交する電界
が与えられ、図３に示す縞模様のようなグロー放電プラ
ズマが発生する。したがって管状通路内部はほぼ均一な
プラズマ状態となり、排ガス中のＮＯx 、Ｎ2 及びＯ2
などのガス分子は励起及び解離させられて化学的に活性
な状態となる。その結果、以下に述べる化学反応がひき
起こされる。 ２Ｏ2 →Ｏ3 ＋１／２Ｏ2 ＮＯ＋Ｏ3 →ＮＯ2 ＋Ｏ2 上記の反応式は反応容器１に導入されたＮＯx の主成分
であるＮＯがＮＯ2 に酸化することを示す。通常、ガス
焚きボイラの排ガス処理を行う場合、排ガス浄化処理の
対象となるものはＮＯx であるが、その主成分はＮＯで
ある。ＮＯは反応性に乏しくその処理が難しいが、上述
のようにＮＯ2 に酸化すると、アルカリ洗浄により還元
や吸着剤により吸着する方法により容易に無害化処理で
きる。
ボイラの排ガスを導入しつつ、内部電極２と内部電極３
の間、内部電極２と外部電極５の間、及び内部電極３と
外部電極４の間にそれぞれプラズマ発生用電源６から電
力を供給すると管状通路内壁にはその壁に直交する電界
が与えられ、図３に示す縞模様のようなグロー放電プラ
ズマが発生する。したがって管状通路内部はほぼ均一な
プラズマ状態となり、排ガス中のＮＯx 、Ｎ2 及びＯ2
などのガス分子は励起及び解離させられて化学的に活性
な状態となる。その結果、以下に述べる化学反応がひき
起こされる。 ２Ｏ2 →Ｏ3 ＋１／２Ｏ2 ＮＯ＋Ｏ3 →ＮＯ2 ＋Ｏ2 上記の反応式は反応容器１に導入されたＮＯx の主成分
であるＮＯがＮＯ2 に酸化することを示す。通常、ガス
焚きボイラの排ガス処理を行う場合、排ガス浄化処理の
対象となるものはＮＯx であるが、その主成分はＮＯで
ある。ＮＯは反応性に乏しくその処理が難しいが、上述
のようにＮＯ2 に酸化すると、アルカリ洗浄により還元
や吸着剤により吸着する方法により容易に無害化処理で
きる。
【００１２】本実施例では排ガス中のＮＯx を酸化処理
する場合を例にとり説明したが、空気や酸素（Ｏ2 ）を
原料としてＯ2 からＯ3 を生成したり、ＣＯをＣＯ2 に
酸化することなど多種用途に適用可能である。また、本
実施例の装置において、管状通路の数を増大させれば処
理量を増大させることができるので、大容量化も容易で
ある。
する場合を例にとり説明したが、空気や酸素（Ｏ2 ）を
原料としてＯ2 からＯ3 を生成したり、ＣＯをＣＯ2 に
酸化することなど多種用途に適用可能である。また、本
実施例の装置において、管状通路の数を増大させれば処
理量を増大させることができるので、大容量化も容易で
ある。
【００１３】
【発明の効果】以上実施例にて説明したように本発明で
は、一の管状通路全体が同一電極であるため、被処理ガ
スの性状によらずグローが発生でき、また、コロナによ
るスパッタリング効果もほとんどなく、膜形成によるコ
スト高もなくなり、コンパクトかつ低コストで気体の酸
化処理装置を実現することができる。しかも大容量化も
容易であるので、Ｏ2 を酸化してＯ3 を製造し脱臭や燃
焼効率改善を行う装置やＮＯx 、ＳＯx 、ＣＯなどを酸
化して脱硝・脱硫等の排ガス処理を行う装置などの気体
酸化用電界装置として有用である。
は、一の管状通路全体が同一電極であるため、被処理ガ
スの性状によらずグローが発生でき、また、コロナによ
るスパッタリング効果もほとんどなく、膜形成によるコ
スト高もなくなり、コンパクトかつ低コストで気体の酸
化処理装置を実現することができる。しかも大容量化も
容易であるので、Ｏ2 を酸化してＯ3 を製造し脱臭や燃
焼効率改善を行う装置やＮＯx 、ＳＯx 、ＣＯなどを酸
化して脱硝・脱硫等の排ガス処理を行う装置などの気体
酸化用電界装置として有用である。
【図１】本発明の実施例に係る気体酸化用電界装置の斜
視図。
視図。
【図２】図１の側面断面図。
【図３】図１の正面からみた構成図。
【図４】従来例の構成図。
【図５】従来例の展開図。
１ 反応容器 ２，３ 内部電極 ４，５ 外部電極 ６ 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹川 英四郎 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 守井 淳 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内
Claims (1)
- 【請求項１】 ハニカム構造の管状通路を備えた絶縁性
セラミックからなる反応容器において、 上下左右に隣り合う管状通路には向きが９０°異なる断
面Ｈ型の内部電極が挿入され、 このＨ型の内部電極の開放側に対応して反応容器の外面
に外部電極が設けられ、 同一向きの内部電極には同一極性のグロー放電を行なわ
せる電圧が加えられかつ外部電極には対応する内部電極
の電圧極性と逆の極性の電圧が加えられる、 ことを特徴とする気体酸化用電界装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5121040A JPH06327964A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 気体酸化用電界装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5121040A JPH06327964A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 気体酸化用電界装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06327964A true JPH06327964A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14801334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5121040A Withdrawn JPH06327964A (ja) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | 気体酸化用電界装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06327964A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010234262A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Yamatake Corp | ガス処理装置 |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP5121040A patent/JPH06327964A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010234262A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Yamatake Corp | ガス処理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000801 |