[发明专利]电气式排气处理方法以及电气式排气处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及：除去、净化柴油机排气中含有的以碳作为主体的粒状物质(Particulate Matter：以下称作PM)或有害气体的船舶用、发电用、产业用等，特别是使用重油以下的低质燃料的大排气量柴油机的排气处理技术，更详细地说，涉及在排出高温排气的大排气量柴油机中，利用电晕放电的排气的电气式处理方法以及电气式处理装置。

背景技术

各种船舶或发电机及大型建筑机械、尤其是各种汽车等作为动力源的柴油机已广范围采用，但从该柴油机排出的排气中含有的PM，不仅导致众所周知的大气污染，而且是对人体极有害物质，故对该排气的净化极为重要。因此，柴油机燃烧方式的改善、或各种排气过滤器的采用、以及采用电晕放电的电气处理的方法等，已有多种方案，其中一部分已经供实用。

这种排气净化技术中利用电晕放电进行电气处理的方法，排气中的PM通过放电电极的电晕放电而带电，该带电的PM，采用静电力进行捕集，由于对该放电电极施加几万伏高电压，另外，暴露在具有腐蚀性的排气中，故希望长时间保持稳定的性能。另外，将带电的PM更有效地进行静电集尘也是重要的。

在这里，柴油机的排气中PM(粒状物质)的成分，可分为2部分：有机溶剂可溶性成分(下面称作SOF：Soluble Organic Fractions)与有机溶剂不溶性成分(下面称作ISF：Insoluble Organic Fractions)，其中，SOF成分以燃料或润滑油的未燃成分作为主要成分，含有致癌作用的多环芳香族等有害物质。另一方面，ISF部分，是以电阻率低的碳(煤灰)与硫酸盐(Sulfate：硫酸盐)成分作为主要成分，该SOF成分以及ISF成分，从其对人体、环境的影响考虑，希望极少排气。特别是，PM对生物体的不良影响程度，当其粒径达到nm大小时，可以说是特别有问题。

在这里，本发明人等，作为柴油机排气中的SOF成分与ISF成分作为主要成分的PM的捕集除去手段，首先提出静电集尘机与旋风集尘机组合的静电旋风式排气净化装置(下面把这种排气净化装置称作DPF：Diesel Particulate Filter)(参照专利文献1)。提出了一种采用该净化装置时，静电集尘中，即使在可以捕集含低电阻率碳的PM的DC50kV的高电压下，进行该电晕放电的放电电极的绝缘性能仍可长时间保持的结构。

即，该净化装置，其结构如图6所示，其构成是：从装置本体的本体壁1-1向本体内突出设置的排气诱导管7、贯穿该排气诱导管7的本体壁1-1外侧的外周部侧壁而嵌插，其前端达到排气诱导管7内的前端开口部附近而设置的密封气管5、通过该密封气管5，部分地与排气通路1隔开，其放电极的前端，从密封气管5的前端开口部，向排气通路1的下游侧突出配置的电极针4、在该装置本体内排气通路1的下游侧配置的捕集板3、与对电极针4施加高压直流电压的高压电源装置6；还设置：通过电极针4的电晕放电，放出电子10的电晕放电部2-1、与放出的电晕电子10使排气G1中的碳作为主体的粒状物质S带电的带电部2-2构成的放电带电部，捕集带电的粒状物质S的捕集板3配置在装置本体的本体壁1-1内而构成，由于电极针4可捕集静电集尘中含有的电阻率低的碳的PM，必需形成即使施加达到DC50kV的高电压时，电晕放电的电极针4的绝缘性能仍可保持的结构，即，如图7所示，形成把电极针4的外周部，由含绝缘材料被覆的第1层绝缘体被覆4-a、第2层绝缘体被覆4-b、第3层绝缘体被覆4-c而成的多层被覆层进行被覆，并且，前端部4-1离密封气管5的开口端突出一定长度的结构，大大有助于柴油机排气的PM捕集效率提高及其保持·持续性。还有，4-d是地线、G2为密封气体。

另一方面，作为静电集尘带电的PM的方法，已知有专利文献2公开的排气净化装置。该排气净化装置，把排气中的SOF成分进行冷却、凝结而液化，形成具有粘附性的雾，该雾状的SOF成分，通过“粘鸟胶原理”，补足超微小粒子，进行凝集肥大的性质，以及，由于该静电凝集作用在集尘电极附近产生，只要在该集尘电极附近进行冷却，则可以利用促进静电凝集效果的性质，仅在带电的PM凝集的集尘电极(参照专利文献2的图1、符号11a)的壁面被积极地冷却，通过把该集尘电极壁面上附着的液体SOF成分用作粘合剂，使电气捕集对象成分发生凝集。

现有技术文献

专利文献

专利文献1特开2008-19849号公报

专利文献2特许第4529013号公报

发明内容

发明要解决的课题