(57)【要約】【課題】  目詰まりや灰分の閉塞に強く、逆洗や煤の加熱燃焼など特別の手段を必要とせず、しかも安価な材料で構成した粒状物質の除去フィルタ、及びこれを用いたディーゼル排ガス浄化装置を提供する。【解決手段】多孔質波板１と多孔質平板２の対を基本単位とし、該多孔質波板の波板稜線が少なくとも１対以上ごとに交互に交差するように積層された成形体７の前記波板稜線と交差する側面４がシールされた排ガス浄化装置であって、前記排ガスの流入面と反対側の面への排ガスの通過を遮り、前記排ガスが流入する方向と交差する側面へ排ガスを通過させるか、または前記排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮るように、前記流路切り替え手段を制御するディーゼル排ガス浄化装置。【選択図】  図１
2006241983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質波板と多孔質平板の対を基本単位とし、該多孔質波板の波板稜線が少なくとも１対以上ごとに交互に交差するように積層された成形体の前記波板稜線と交差する側面がシールされ、前記波板の稜線の方向からディーゼル排ガスが流入し、前記多孔質平板を介して前記多孔質波板との間にそれぞれ排ガスの流入経路と流出経路が形成される排ガス浄化装置であって、該排ガスが流入する面と反対側の面、または該面および排ガスが流入する方向と交差する側面の一つの面に連通する流路に設けられた、排ガスの通過と遮断を切り替えることができる流路切り替え手段と、前記排ガスの流入面と反対側の面への排ガスの通過を遮り、前記排ガスが流入する方向と交差する側面へ排ガスを通過させるか、または前記排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮るように、前記流路切り替え手段を制御する排ガス流路制御装置とを有することを特徴とするディーゼル排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記多孔質波板および平板に排ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化する機能を有する触媒が担持されている請求項１記載の装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の装置の後流側に排ガス脱硝装置が設けられていることを特徴とするディーゼル排ガス浄化装置。
【請求項４】
ディーゼルエンジン起動時、または該起動時から所定時間、前記排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、また前記排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮るように、前記流路切り替え手段を制御することを特徴とする請求項１または２記載の装置の運転制御方法。
【請求項５】
流入する排ガス温度を測定し、該温度が設定温度以上の場合に、前記排ガスの流入面と反対側の面への排ガスの通過を遮り、前記排ガスが流入する方向と交差する側面へ排ガスを通過させるように、また排ガス流入温度が設定温度未満の場合に、前記排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮るように、前記流路切り替え手段を制御することを特徴とする請求項１または２記載の装置の運転制御方法。
【請求項６】
前記設定温度は、排ガス浄化装置の差圧の経時変化を測定記録し、該差圧が上昇しない温度をそのデータから検知することによって求められることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
排ガス浄化装置の差圧、または該浄化装置の入口圧力を測定し、該差圧、または入口圧力が一定値を超えた場合、または該差圧、または入口圧力が上昇し始めた場合、少なくとも排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮ることを特徴とする請求項１または２記載の装置の運転制御方法。
【請求項８】
ディーゼルエンジンに連結された発電機の発電量を測定し、該発電量が下限値以上の場合に、排ガスの流入面と反対側の面への排ガスの通過を遮り、排ガスが流入する方向と交差する側面へ排ガスを通過させ、前記発電量が下限値未満の場合に、少なくとも排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮ることを特徴とする請求項１または２に記載の装置の運転制御方法。
【請求項９】
前記下限発電量が、請求項５に記載の設定温度以上となる発電量であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記下限発電量が定格発電量であることを特徴とするる請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
排ガスの流入面と反対側の面への排ガスの通過を遮り，排ガスが流入する方向と交差する側面へ排ガスを通過させる操作と、排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮る操作を、一定期間ごとに交互に行なうことを特徴とする請求項１または２に記載の装置の運転制御方法。
【請求項１２】
前記操作におけるろ過モード運転時間とパージモード運転時間比率をろ過モード運転時間時間／パージモード運転時間が３００以下となるようにすることを特徴とする請求項１１記載の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル排ガス浄化装置および運転制御方法に係り、特にディーゼルエンジンから排出される排ガス中のばいじん、ＰＭ(Particulate  Matter、粒子状物質)を含有する排ガスの浄化装置および運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、ディーゼルエンジンの排気ガス中に存在する粒子を濾過し、そして該粒子をエレメントを通って流れるガスから多孔質壁表面上に捕集するに適する多孔性壁を有する耐高温性フィルターエレメントに、粒子の燃焼が始まる温度を低下させる白金族金属及びアルカリ土金属酸化物の混合物を含む触媒を該壁の表面上に有するフィルタを用いる方法が知られている。いわゆる燃焼触媒を用いたこの方法は、図１３に示すように、フィルタ２０に多孔質セラミックスハニカムを用いたものであり、図１４に示すようにハニカム孔は他端を通気性のない閉止物２３により塞いでおり、ばいじん２２（炭素などが主成分）は多孔質壁面２１に捕集され、排ガスは該多孔質壁面２１を通過して外部に排出される。
【０００３】
通常、式(1)に示す炭素の酸化反応は、５００℃以上の高温領域で進行するが、ディーゼルエンジンの排ガスは高くても５００℃程度、通常は４００℃位となるため、他に熱源がなければ、反応に必要な温度に到達しない。
【０００４】
Ｃ＋Ｏ2  →  ＣＯ2        ……  (1)
そこで、上記の白金族金属等を用いた触媒をフィルタに担持することにより、反応温度を３５０℃程度まで抑え、追加熱源無しでばいじんを捕集・燃焼しながら、連続再生運転が可能である。
【０００５】
また、特許文献２には、一酸化窒素ＮＯ含有のディーゼル排ガスを最初に触媒上に通しＮＯをＮＯ2に転換させることによって二酸化窒素ＮＯ2を含有するガスを得、この二酸化窒素ＮＯ2によりフィルター上に除去された微粒子を燃焼させるディーゼル排ガスの微粒子除去方法が示されている。すなわち、図１５に示すように酸化触媒２４をフィルタ２５の上流に配置して、排ガス中のＮＯをあらかじめＮＯ2に転換しておいて、それをフィルタ２５で捕集したばいじんと燃焼反応させるというものである。
【０００６】
さらに特許文献３には、図１６に示すように、セラミックペーパーの平板３及びそれを波板状に加工した波板１を作り、それを交互に積層させて、ハニカム様担体を製造する方法が示され、またこれらを担体にして、排ガス処理用の触媒成分を担持した触媒担体が市販されている。
【特許文献１】特公平７−１０６２９０号公報
【特許文献２】特許第３０１２２４９号公報
【特許文献３】特開２００１−２０５７２０号公報  しかし、上記の従来方法では以下の問題点があった。
【０００７】
まず特許文献１の方法（図１３）では、ディーゼルエンジンから出る排ガス中のばいじんは、フィルタ２０に捕集されるが、フィルタ２０の多孔質壁面２１には酸化触媒が担持されており、この酸化触媒による作用により、排ガス中のＮＯが式(2)の様にＮＯ2に酸化される。
【０００８】
ＮＯ＋１／２Ｏ2  →  ＮＯ2        ……(2)
このＮＯ２が、フィルタ21に捕集されたばいじん(主成分：炭素)と式(3)、(4)に示すような反応を行い、ばいじんを酸化燃焼させる。
【０００９】
Ｃ(ばいじん)＋２ＮＯ2  →  ＣＯ2＋２ＮＯ    ……(3)
Ｃ(ばいじん)＋ＮＯ2  →  ＣＯ＋ＮＯ      ……(4)
ところが、通常のエンジンオイルには１〜２重量％程度の金属添加剤に起因する灰分が含まれており、燃料中の硫黄分と反応してＣａＳＯ4を主成分とした灰が形成される。この灰は、該酸化触媒面を被覆して触媒活性を低下させることが知られており、特許文献１に示す酸化触媒を担持したセラミックスフィルター２０は、一定期間を経過すると触媒活性が低下し、ばいじんが燃焼されず、閉塞してしまうという問題があった。
【００１０】
特許文献２の方法（図１５）でも、酸化触媒２４はばいじんの多い上流側に配置するため、経時的には酸化触媒２４の表面に灰が堆積して閉塞し、酸化性能が低下する問題が生じる。また、該フィルタ２５にも灰が堆積し、結局はフィルタ圧損が上昇する。
【００１１】
特許文献３のペーパーハニカム（図１６）は、ハニカム状に形成されているため、特にばいじんを捕集するフィルタとして使われることはなく、臭気を分解したり、ばいじんを通過させる途中で燃焼させるなどの効果を狙ったものであり、ばいじんを一旦トラップして燃焼する特許文献１、２に比べて、燃焼・除去効率は低く、１０〜２０％のばいじんが除去できるのみである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記した従来技術は、ＰＭの捕集効率が高く、優れた性能を有するものであるが、軽油や重油を燃料とする場合や、ＤＥを用いた定置式発電設備などに使用する場合には、(i) 微細な細孔でＰＭを濾過することを基本原理とするフィルタ材であり、通風損失が大きく、効率の高いＤＥの特質を損なうことが多い、(ii)不適切な操作により多量な煤が発生した場合に閉塞を起こしやすく、逆洗や煤の加熱燃焼など閉塞対策が必要になるものが多い、 (iii)燃料中の灰分がフィルタ材の細孔に溜り、目詰まりを発生させるために寿命が短くなる、(iv)後流部に脱硝装置を持たない場合には、煤の燃焼に使われなかったＮＯ2が排出され、黄色煙の発生や二次公害を引き起こす等の問題点を有している。
【００１３】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、目詰まりや灰分の閉塞に強く、逆洗や煤の加熱燃焼など特別の手段を必要とせず、しかも安価な材料で構成した粒状物質の除去フィルタ、及びこれを用いたディーゼル排ガス浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上記課題について検討し、実機による実証試験を経て、下記構成のフィルタを用いることにより、Ａ重油等の比較的硫黄分の高い燃料を用いるディーゼルエンジンの排ガス中のＰＭ(パティキュレートマター)を捕集・燃焼除去されることを見出した。
【００１５】
さらに、該フィルタに保持された触媒により排ガス温度レベルでＰＭを効果的に連続燃焼処理でき、そのフィルタの構造の特異性によりエンジンの運転中にも燃焼灰を効果的に排出できることを見いだし、本発明に到達したものである。
【００１６】
上記課題を達成するために本願で特許請求される発明は次の通りである。
（１）多孔質波板と多孔質平板の対を基本単位とし、該多孔質波板の波板稜線が少なくとも１対以上ごとに交互に交差するように積層された成形体の前記波板稜線と交差する側面がシールされ、前記波板の稜線の方向からディーゼル排ガスが流入し、前記多孔質平板を介して前記多孔質波板との間にそれぞれ排ガスの流入経路と流出経路が形成される排ガス浄化装置であって、該排ガスが流入する面と反対側の面、または該面および排ガスが流入する方向と交差する側面の一つの面に連通する流路に設けられた、排ガスの通過と遮断を切り替えることができる流路切り替え手段と、前記排ガスの流入面と反対側の面への排ガスの通過を遮り、前記排ガスが流入する方向と交差する側面へ排ガスを通過させるか、または前記排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮るように、前記流路切り替え手段を制御する排ガス流路制御装置とを有することを特徴とするディーゼル排ガス浄化装置。
【００１７】
（２）前記多孔質波板および平板に排ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に酸化する機能を有する触媒が担持されている（１）記載の装置。
（３）（１）または（２）に記載の装置の後流側に排ガス脱硝装置が設けられていることを特徴とするディーゼル排ガス浄化装置。
（４）ディーゼルエンジン起動時、または該起動時から所定時間、前記排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、また前記排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮るように、前記流路切り替え手段を制御することを特徴とする（１）または（２）記載の装置の運転制御方法。
【００１８】
（５）流入する排ガス温度を測定し、該温度が設定温度以上の場合に、前記排ガスの流入面と反対側の面への排ガスの通過を遮り、前記排ガスが流入する方向と交差する側面へ排ガスを通過させるように、また排ガス流入温度が設定温度未満の場合に、前記排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮るように、前記流路切り替え手段を制御することを特徴とする（１）または（２）記載の装置の運転制御方法。
（６）前記設定温度は、排ガス浄化装置の差圧の経時変化を測定記録し、該差圧が上昇しない温度をそのデータから検知することによって求められることを特徴とする（５）記載の方法。
【００１９】
（７）排ガス浄化装置の差圧、または該浄化装置の入口圧力を測定し、該差圧、または入口圧力が一定値を超えた場合、または該差圧、または入口圧力が上昇し始めた場合、少なくとも排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮ることを特徴とする（１）または（２）記載の装置の運転制御方法。
（８）ディーゼルエンジンに連結された発電機の発電量を測定し、該発電量が下限値以上の場合に、排ガスの流入面と反対側の面への排ガスの通過を遮り、排ガスが流入する方向と交差する側面へ排ガスを通過させ、前記発電量が下限値未満の場合に、少なくとも排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮ることを特徴とする（１）または（２）に記載の装置の運転制御方法。
【００２０】
（９）前記下限発電量が、（５）に記載の設定温度以上となる発電量であることを特徴とする（８）に記載の方法。
（１０）前記下限発電量が定格発電量であることを特徴とするる（８）に記載の方法。
（１１）排ガスの流入面と反対側の面への排ガスの通過を遮り，排ガスが流入する方向と交差する側面へ排ガスを通過させる操作と、排ガスの流入面と反対側の面へ排ガスを通過させ、排ガスが流入する方向と交差する側面への排ガスの流通を遮る操作を、一定期間ごとに交互に行なうことを特徴とする（１）または（２）に記載の装置の運転制御方法。
（１２）前記操作におけるろ過モード運転時間とパージモード運転時間比率をろ過モード運転時間時間／パージモード運転時間が３００以下となるようにすることを特徴とする（１１）記載の運転制御方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、従来のような高価なセラミックス焼結フィルタを用いることなく、高性能で低圧損の触媒付ＤＰＦを実現することができる。また高価なＰｔなどの酸化触媒の担持量を飛躍的に少なくしてもＰＭを効率よく燃焼、除去できるため、大幅なコスト低下を図ることができる。またフィルタ成形体に交互に形成される排ガス流路のうち、排ガスが流入する方向の流路を一時的に開放し、運転中でも、煤塵、ＰＭ等の燃焼灰を系外に押し出す方向へガス流れを変更することができ、この状態で捕集されたＰＭは触媒により生成されたＮＯ２により運転温度範囲で燃焼され、燃焼灰はパージガスに搬送されて除去されていくため、運転中もフィルタ差圧を回復再生でき、担持された触媒の活性を維持することが可能となり、また触媒活性を長期間維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明の排ガス浄化装置に用いるフィルタ（ＤＰＦ）の基本構造を示す説明図である。図１において、ＤＰＦは、多孔質波板１、２と平板３で構成されたブロック状の成形体（ここではＤＰＦブロック７と称する）と閉止物４を備える。該ＤＰＦブロック７は、図２に示すように多孔質波板１と多孔質平板２の対からなる基本単位が、図３に示すように多孔質波板１の波板稜線が交互に交差するように複数積層されたものから構成される。閉止物４は、該ＤＰＦブロック７を構成する多孔質波板１の稜線と交差する方向のブロック７側面の一つの面に設けられる。このようにして多孔質平板３を介して多孔質波板１との間にそれぞれ排ガス（被処理ガス）の流入経路ａと排ガス（浄化ガス）の流出経路ｂが形成される（図３）。
【００２３】
本発明において、多孔質波板１、２および多孔質平板３には、シリカアルミナ系セラミックス繊維を用いた不織布や織布、金属繊維織布、コージエライトなどのセラミックスの多孔質焼結体などが用いられる。これらのうち、多孔性に優れた軽量なＤＰＦを得る点からは、０．５〜０．１ｍｍ厚のセラミックス不織布（シート）の使用が特に好ましい。多孔質波板１、２の波板の形状には特に制限はないが、上記した板厚の場合には、波のピッチを２〜１０ｍｍ、高さを１〜５ｍｍの範囲とするのが好ましい。上記ＤＰＦブロック７は、例えば、図１-ａ、１-ｂに示すように波板１、２には、ａ１＝ａ２＝３．３ｍｍ、ｂ１＝ｂ２＝１．９ｍｍとなる高さ、幅のセラミックス製ペーパーを用い、１枚ごとにその向きが交差するように積層して焼成される。なお、この波板１、２は常に１枚ごと向きを交差させる必要はなく、例えば排ガス中のばいじん濃度が非常に高いと予想されるプラントに適用する場合には、入口面Ａに当たる波板２の方向に、より多く積層させるようにしてもよい。この場合、触媒面が有効に利用されるとともに、パージする際も除去され易い。なお、山の高さ、幅もａ１、ａ２＝６．３ｍｍ、ｂ１＝ｂ２＝２．５ｍｍなど様々なものが用いることができ、特に波板１、２のサイズは必ずしも等しくしなくともよい。さらに交差方向は直交である必要もないが、製造コスト、製造の簡便性等から直交にする方が望ましい。多孔質波板１と多孔質平板２からなる基本形状は、単に積層されているだけでもよいが、無機結合剤により互いに接着されているのが好ましい。
【００２４】
閉止物４は、多孔質波板１の波板稜線方向から流入する排ガスをその流入する面と反対側の面においてその排ガスの通過を阻止することができる機能を有するものであり、その素材やシール構造に特に制限はなく、例えば、シールする面の流路内に緻密な無機固化物を用いて栓をする方法、無機繊維マット状シール材を圧着する方法、金属板で蓋をする方法などの手段を採用することができる。
【００２５】
本発明に用いられる多孔質波板１、２および多孔質平板３には、少なくとも前述の排ガス流入側の排ガス流路において、排ガス浄化触媒、好ましくは排ガス中のＮＯをＮＯ2 に酸化する酸化触媒成分が担持されている。該触媒成分には、例えば、白金（Ｐｔ）などの通常の貴金属をチタニア、アルミナ、ジルコニア、シリカなどの高表面積担体に担持させた公知の触媒が用いられるが、イオウ分の多い重油を燃料とした排ガスの処理には、耐酸性に優れたチタニアの使用が特に好ましい。
【００２６】
本発明のＤＰＦを用いて排ガスを浄化するには、被処理ガスは、ＤＰＦブロック７の多孔質波板２と多孔質平板３により形成される一波板稜線方向から供給される。すなわち、図３に示すように、ＤＰＦには、多孔質波板２と多孔質平板３により形成されるＡ方向の流路ａと、これに直交するＢ方向の流路ｂが形成されるが、Ａ方向から流入する被処理ガスは、流路ａ（排ガス流入経路）にのみ流入することができる。一方、流路ａに流入したガスは、該流路ａの出口部が図４のバイパス弁９でシールされているため、多孔質平板３内の気孔を通過し、該多孔質平板３とこれに隣接する他の多孔質波板１および多孔質平板３により形成されるＢ方向の流路ｂ（排ガス排出経路）に移動する。排ガスが流路ａ内を通過する際にはガス中に含まれるＰＭが、濾過・除去され、該多孔質波板２の表面に堆積する。このときの状態(以後、ろ過モードと示す)を図１に示した。なお、図中の６は堆積したＰＭを示す。
【００２７】
また、被処理ガスが、流路ａおよび流路ｂ内において、多孔質波板１、２および多孔質平板３に接触すると、該被処理ガス中のＮＯが、これらに担持されている酸化活性を有する触媒で酸化されてＮＯ2 となり、このＮＯ2 により堆積したＰＭ（煤）が前記式(3)(4) の反応によりＣＯ2 に酸化されて除去される。従って、堆積するＰＭにより多孔質波板１および多孔質平板３の圧力損失が経時的に上昇し、閉塞するという弊害を防止することができる。
【００２８】
本発明のＤＰＦでは、図１に示すように、流路ａ内を通過するガス中のＮＯは、ＰＭが堆積する多孔質平板３の前流に位置する多孔質波板２と効率よく接触することができ、ＮＯ2 を効率よく発生させる。従って、多孔質波板２および多孔質平板３の表面に堆積したＰＭを効率よく酸化除去することができる。このため、多孔質波板２および多孔質平板３に担持させる触媒の量および高価な貴金属の使用量を大幅に削減しても、ＰＭの酸化を十分に進行させ、堆積物の量を常に少なくすることができ、低圧損での運転が可能となる。なお、従来のハニカム状成形体の流路を交互に埋めて形成したＤＰＦでは、図１４に示すように平面状に堆積した煤の下層部でＮＯ2を生成させるため、効率よく煤を燃焼させることができない。
【００２９】
また、煤を濾過されたガスは流路ｂに移動して排出されるが、流路ｂ内にも、ＮＯの酸化触媒が担持された多孔質波板１と多孔質平板３が存在するため、流路ｂでもガス中のＮＯがＮＯ2 に酸化される。従って、流路ｂの後流部に尿素やＮＨ3還元用の脱硝触媒が存在する場合には、下記式(5) により、極めて速度の早い脱硝反応が優先的に進み、低温時から高効率で排ガス中のＮＯｘが除去されるため、脱硝性能の向上が可能となる。
【００３０】
ＮＯ＋ＮＯ2 ＋２ＮＨ3 →  ２Ｎ2 ＋３Ｈ2 Ｏ  ……(5)
本発明において、排ガス中のＮＯをＮＯ2 に酸化する酸化触媒は、成形体を構成する多孔質波板１、２および多孔質平板３の全てに担持されていてもよいが、排ガス流入経路を構成する流路ａ、具体的には排ガスの流入経路を構成する多孔質波板２の両面と、該多孔質波板２と接する多孔質平板３の片面にのみ担持されていてもよい。
【００３１】
図４、５、６および図６ａは、本発明のＤＰＦを反応器に組み込む際の種々の設置例を示す説明図である。図４において、多孔質波板１の波板稜線方向から流入する排ガスが流入する面と反対側の面に対して配管１１およびバイパス弁９が設けられている。バイパス弁９の切替（開閉）により、排ガスの通過と遮断を制御することが可能となる。本発明では、図５に示すように、その流入面と交差/直交する面を遮断・通過させるバルブ１２を併用してもよいし、また図６、図６ａに示すようにバイパス弁９、１２の機能を兼ねる三方弁１３で代用してもよい。
【００３２】
なお、図４では、バイパス弁９からの出口煙道(＝灰パージ煙道)１１は、ろ過モードにおける出口煙道１０に戻すようにしてあるが、図４ａに示すように、別の燃焼灰処理装置(または灰サイロ)１８に分離するようにしてもよい。
【００３３】
また、図４ｂに示すように、ＤＰＦブロック７への排ガス流入量を調整したり、非常時の圧力を逃がすためにバイパス煙道２０、弁１９を設けてもよい。 このような構成とすることにより、例えば、起動時以外は、弁１９を部分的に開放し一部排ガスをバイパスしてＤＰＦブロック７への排ガス量を調整して、ＤＰＦ７への処理負荷を落とし、さらに寿命を延ばすことができる。
【００３４】
また、燃料中の硫黄濃度が高い場合には、適度にＤＰＦ７への排ガス流入量を調整し、ＤＰＦ７に担持した触媒により大量の硫黄酸化物が発生するのを抑制し、かつ適度なＰＭ除去も可能となる条件で運転することが可能となる。もちろん、ＤＰＦ７へ担持する触媒の活性を適正化して硫黄酸化物の発生を抑えるのと併用するのが望ましい。
【００３５】
運転操作ミスやエンジントラブル、さらには低負荷運転を継続することにより、ＤＰＦ７の煤酸化能を超えた煤（ＰＭ）で流路が閉塞した場合にも、バイパス弁９を開放してガスを流出させて堆積した煤を容易に抜き出すことができ、運転を迅速に復帰させることが可能となる。
【００３６】
また、バイパス弁９を開放した状態、すなわち流路ａを貫通させた流れにした場合(以後、灰パージモードと記す)も、排ガスは酸化触媒が担持された該多孔質波板２、多孔質平板３からなる流路ａ内を通り、上記反応(3)、(4)による燃焼反応が進行する。また、一部の排ガスは多孔質平板３を通過するため、ろ過モードよりも効率は下がるが、ＰＭを一部捕集しながら燃焼除去するため、排ガス中のＰＭは５０％近く除去することができる。このようにして排ガス中のＰＭを長期間安定に連続処理できる。
【００３７】
従来のハニカム状成形体の流路を交互に埋めて形成したＤＰＦでは、煤を燃焼させてもその燃焼灰を抜き出す手段がなく、最終的にはその燃焼灰により触媒細孔が閉塞し、活性が低下するが、本発明のＤＰＦでは上述のように、定期・不定期的に灰パージモードを用いることにより、燃焼灰を運転中でも抜き出すことができ、触媒の活性が低下しない特長を有する。また運転を継続していくと、ＰＭの燃焼灰(燃えかす)が堆積し、触媒面をマスキングし、少なくとも多孔質平板３に担持した触媒性能が低下する可能性があるが、本発明のＤＰＦでは、これらの灰は運転中は該多孔質平板３の表面に軽く堆積しているのみなので、運転中にバイパス弁９を開放してガスを流出させて、多孔質波板１、２および多孔質平板３に堆積した灰を容易に抜き出すことができる。これは従来のコージエライト製あるいはＳｉＣ製等のセラミック製市販ＤＰＦでは得られなかった作用効果である。さらに長期間に渡って堆積した灰を抜き出さずにいたり、灰が堆積した状態でエンジンを長期停止したりして、灰の潮解温度以下となると、触媒面に灰が固着し、灰の除去が非常に困難となり触媒性能の低下の原因となるが、本発明のＤＰＦにおいては、上述のように定期・不定期の灰パージを行なうことにより、排ガス処理装置（ＤＰＦ）のさらなる寿命向上を図ることができる。
【００３８】
図７は、排ガス浄化装置を適用した自家発電システムの説明図である。このシステムは、ディーゼルエンジン１４と、発電機１５と、本発明の排ガス浄化装置（ＤＰＦブロック）７と、制御装置１７とから主として構成される。
【００３９】
上記発電システムにおいて、黒煙の除去を確実に行いつつ、さらなるＤＰＦの寿命向上を図る運転制御装置および方法として、以下の３種類があげられる。
【００４０】
すなわち、(1)起動時の黒煙だけを捕集する運転方法、(2)起動時および高負荷運転時のみＰＭを捕集する方法、および(3)運転中に定期的に燃焼灰を抜き出す方法またはこれと(1)、(2)の方法を併用する方法である。
【００４１】
(1)の運転方法について述べると、ディーゼルエンジン１４の起動時には、図９の運転特性図に示すように、特にＰＭ発生量が高いことが知られている。発生時間は瞬時であるが、その濃度は定常運転時の１０倍以上の数１００ｍｇ/ｍ3Ｎ程度となり、黒煙が観察できる。この濃度領域は明らかに大気汚染防止法で定められた規制値を超える値である。したがって、起動時においては、バイパス弁９を閉止して排ガスを流路ａから流路ｂへ流通させ、該多孔質平板３でのろ過操作を行い、黒煙を除去するのが望ましい。当然この段階では、ＤＰＦブロック７の温度は低い状態であるため、酸化触媒の効果は低く、捕集したＰＭを完全に燃焼させることは困難であり、ＰＭの一部は該多孔質平板３上に未燃のまま捕集された状態となる。エンジン１４の起動を検知する手段は様々あるが、エンジン回転数を検知する方法が最も簡便である。もちろん他の手段を用いてもかまわない。
【００４２】
エンジン１４の起動後、それから所定時間、例えば発電機１５による発電が開始され始めるまでの段階においては、ＰＭの発生量が高いので、制御装置１７にエンジンの起動信号を送り、排ガスの流入面と反対側の面への排ガスの通過を遮り、排ガスが流入する方向と直交する側面へ排ガスを通過させ、前記多孔質平板３でのろ過操作を行う。これは、もちろん、起動前または停止時にろ過操作状態にしておく方法で対応してもよい。
【００４３】
発電が開始され、エンジン回転数が安定すると、ＰＭ濃度は十分低い状態で保たれるため、バイパス弁９を開放して灰パージモードで継続運転し、ＰＭの堆積量を抑えることができる。
【００４４】
さらに発電量が増え、高温ガスがＤＰＦを通過してＤＰＦブロック７の温度がＰＭ燃焼温度以上に上昇すると、多孔質波板１、２および多孔質平板３に付着または捕集された未燃ＰＭが燃焼する。ＰＭ表面の有機物(炭素、炭化水素など)が燃焼するので、燃焼灰は粒径が非常に小さく、かつ表面の粘着性が減っており、平板３への付着性が落ちるため波板稜線方向に流れるガスに乗って、系外に吐き出される。
【００４５】
(1)の運転方法は起動時のようにＰＭ濃度が高く、定常運転時には灰パージモードで、出口ＰＭ濃度が低い条件の場合に適用できる。本発明のＤＰＦでは、灰パージモードでも一部の排ガスは多孔質平板３を通過するため、ろ過モードよりも効率は下がるが、ＰＭを一部捕集しながら燃焼除去するため、排ガス中のＰＭは５０％近く除去することができ、黒煙を抑えることも可能である。また、灰の堆積量は極限まで抑えることができ、本ＤＰＦの寿命を飛躍的に延ばすことができる。
【００４６】
次に、(2)起動時及び高負荷運転時にＰＭを捕集する方法について説明する。この方法でも起動時の黒煙はもちろん捕集することができる。
【００４７】
発電が開始された後の段階では、エンジン回転数が安定しＰＭ発生量が低くなるので、バイパス弁９を開放し、灰パージモードとし、ＰＭの堆積量を抑える。
【００４８】
ところで、図８の特性図に示すように、運転負荷が低い状態では、ＤＰＦ入口のＰＭ濃度は低くなり、灰パージモードでもＤＰＦ出口排ガス中のＰＭ濃度は低くなる。この状態では、ＤＰＦブロック７の温度はまだ低い状態であるため、排ガスをろ過すると、未燃ＰＭが過剰に堆積していく可能性があるため、一定値以上の発電量(下限発電量)が得られ、ＤＰＦブロック７の温度が設定温度以上に上昇するまでは、バイパス弁９を開放して、灰パージモードでの運転を行う。この方法は、図１０、図１１に示すように、高負荷運転時にも適用され、例えば、既設エンジン等で定常運転時のＰＭが比較的高い場合に適用される。
【００４９】
運転負荷が下限発電量以上となれば、当然ＤＰＦブロック７の温度も上昇し、設定温度以上となる。ここで、設定温度とは、ＰＭが安定して燃焼を行える最低温度をいうが、これは、浄化装置の差圧の経時変化を記録してデータベース化しておき、差圧が上昇しない温度、およびその時の発電量をそのデータベースから概算し、それぞれ設定温度および下限発電量として求めることができる。このため、制御装置にはそのような演算回路をインプットしておく必要がある。
【００５０】
特にデータがない初期段階では、これらの値は定格発電量、およびその時の温度を初期値に用いて図１０のような運転パターンを得、次いで発電負荷の推移によって差圧がどう変化したかデータベースを作成し、それから温度設定値を推測して、図１１のバルブ操作に示すように、起動時および高負荷時にはバルブ９を閉、平常時はバルブ9を開とする運転パターンをとることが望ましい。
【００５１】
上記のようにして求めた設定温度及び下限発電量を超えれば、灰パージモードからろ過モードに移し、起動時や低負荷運転時に堆積したＰＭを燃焼させながら運転する。もし途中で発電量が下がり、設定温度や下限発電量を下回れば、再び灰パージモードに移行する。本発明においては、設定温度または下限発電量単独の制御でもよいが、両者を併用してもよい。上記のように運転制御することにより、不定期であるが灰パージモードを用いて燃焼灰の除去が可能となり、本発明のＤＰＦをできる限り長期間安定に使用することが可能となる。
【００５２】
最後に、(3)の運転中に定期的に燃焼灰を抜き出す方法または前述の(1)、(2)の方法とを併用する方法について説明する。必ず定格発電量で運転する設備の場合、本発明の装置を定期的に灰パージして燃焼灰を系外に出すように運転制御すると、ＤＰＦ寿命を延ばすことが可能となる。定格発電量、及びその近傍で発電量が制御され、上記の設定温度を常時クリアする設備の場合においても、定期的な灰パージ‐ろ過の繰り返しを行うことにより、大部分のＰＭを除去させつつ、ＰＭの燃焼灰(燃えかす)が堆積し、触媒面をマスキングし、少なくとも多孔質平板３に担持した触媒性能が低下するという問題を回避することが可能である。これらの灰は運転中は該多孔質平板３の表面に軽く堆積しているのみなので、運転中にバイパス弁９を開放してガスを流出させて、堆積した灰を容易に抜き出すことができる。特に、長期間に渡って堆積した灰を抜き出さずにいたり、灰が堆積した状態でエンジンを長期停止したりして、灰の潮解温度以下となると、触媒面に灰が固着し、灰の除去が非常に困難となり触媒性能の低下の原因となるが、停止直前まで灰パージ操作を行えば、上記性能低下は回避できる。この定期的な灰パージ方法を、前述した２つの方法と併用すれば、運転中に効果的に燃焼灰の堆積を抑制することが可能となり、本ＤＰＦの寿命は飛躍的に向上する。この灰パージの操作時間、及び周期は、処理対象ガス中のＰＭ濃度、排ガス組成(特に硫黄酸化物濃度)、燃料・オイルの組成・使用量、排ガス温度、処理ガス量、日々の運転状態等に応じて、ＰＭ処理負荷を考慮しながら自由な値を取ることができる。
【００５３】
図１２ａは、ディーゼルエンジン自家発設備において、ろ過モードおよび灰パージモードでの燃焼灰の堆積・除去量を測定した結果の一例を示す図である。また、図１２ｂは、ディーゼルエンジン自家発設備において、ろ過モードおよび灰パージモードの時間比率に対する差圧上昇速度の関係を示す図である。ろ過モードで燃焼灰が溜まっていくスピードと、灰パージモードで燃焼灰が排除されるスピードを比較すると、灰パージモードで燃焼灰が排除されるスピードの方が少なくと２〜１００倍以上大きいため、一般的なエンジン・燃料を使用する場合で、ろ過モード／灰パージモードの運転時間比率が１以下になることは少ない。また、ろ過モードから灰パージモードへ切替えるタイミングは、灰パージモードの運転時間に依存し、ろ過モードの運転時間を灰パージモードの運転時間で割った値を３００以下とすることが出来ると考えられる。尚、エンジンや燃料等の条件によってＰＭの発生量が非常に少ない場合等は、例えば０．５から１０００など自由に設定可能である。
【００５４】
上記事象は、ＤＰＦ内部に徐々に付着してパージしても除去できなくなる（微量）灰は、長期間、排ガス及びさらに上積みされる灰により、ＤＰＦのフィルタ壁の細孔に圧着することに着目したものである。初期に付着した灰は、フィルタ壁への付着（粘着）性が小さく、パージにより除去が可能となることから、上記時間設定とすることによって、パージ操作で除去し難い灰を初期に除去することによって、パージ操作で除去されない灰がＤＰＦ内に蓄積し、層状になることを防ぎ、ＤＰＦの差圧の上昇を抑制可能としたものである。
【００５５】
また、パージ時間は、瞬時（１秒）以上、望ましくは１分以上が必要である。パージ時間は、１秒未満であると、付着した灰の除去が不十分となり、ＤＰＦの差圧が徐々に上昇する。尚、パージ最中の排ガス中のＰＭは、フィルタ壁を一部（または全く）通過しないが、ＤＰＦの流路で発生したＮＯ２により、 10〜50％は酸化燃焼されて減少する。運転制御方法としては、図７の制御装置１７にタイマー機能を付け、設定時間ごとにバイパス弁９の開閉指示を与えることにより実現できる。もちろん、図５、６に示した弁１２や、３方弁１３を用いたシステムでも、同様な制御装置を設けることができる。なお、従来のコージエライト製またはＳｉＣ製等のセラミック製市販ＤＰＦでは寿命は一般的に５００〜２０００ｈであったが、上記運転制御を用いた本ＤＰＦを用いることで、その５〜１０倍の１００００〜２００００ｈ程度の耐久性を持たせることが可能である。
【００５６】
以下、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００５７】
シリカアルミナ繊維の不織布からなる板厚０．２ｍｍの多孔質波板と板厚０．２ｍｍの多孔性平板との積層体（交差コルゲートハニカム、波板ピッチ３．３ｍｍ、平板平板間隔１．９ｍｍ、ニチアス社製、外寸３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍ）に、１５％のＴｉＯ2 ゾル（石原産業社製）を含浸させ、エアーブローにより液切りし、１５０℃で乾燥し、その後、ジニトロジアンミン白金溶液（Ｐｔ濃度：１．３３ｇ／Ｌ）を含浸させ、再度乾燥後、６００℃で焼成してＰｔ担持量０．２ｇ／Ｌの酸化触媒付ＤＰＦ用基材を作製した。なお、ＴｉＯ2ゾルは、壁面の細孔分布が対象ばいじんの粒径にあったサイズになるように、その濃度を変化させることが可能であるが、一般に５〜２０重量％の範囲が好ましい。
【００５８】
触媒成分は、排ガス中の一酸化窒素を、ディーゼルエンジン排ガス中のPMを低温燃焼させる効果の高い二酸化窒素に酸化させる効果のある、いわゆる酸化触媒全般を用いることができる。もちろん一酸化窒素の酸化活性がある触媒であれば、市販のどの触媒を用いてもかまわない。
【００５９】
このように調製したＤＰＦを用い、図９に示すように、起動時から３０秒のみろ過モードとし、それ以後は灰パージモードで運転し、エンジン停止後にろ過モードに戻すプログラムを設定して実ガスを処理し、差圧、及びＮＯ２濃度の経時変化を観察した。
【実施例２】
【００６０】
ジニトロジアンミン白金の溶液（Ｐｔ含有量１．７ｇ／Ｌ）にＴｉＯ2 粉末( ミレニアム社製Ｇ５、表面積３２０ｍ2 ／ｇ）３００ｇを懸濁させたスラリを８０℃で２時間保持し、ＴｉＯ2表面にＰｔ成分を吸着させた。本溶液１ｋｇにコロイダルシリカ（日産化学社製シリカゾル−ＯＳ）１ｋｇを加え、硝酸でｐＨを調整して流路ａに担持する触媒スラリを得た。
【００６１】
これとは別に、水７００ｇにＴｉＯ2 粉末（石原産業社製ＣＲ５０、、表面積３ｍ2 ／ｇ）３００ｇを懸濁させたスラリ１ｋｇにコロイダルシリカ（日産化学社製シリカゾル−ＯＳ、ＳｉＯ2 濃度２０％）１ｋｇを加え、硝酸でｐＨを調整して流路ｂに担持する不活性酸化物スラリを得た。
【００６２】
シリカアルミナ繊維の不織布からなる板厚０．２ｍｍの交差コルゲートハニカム（波板ピッチ３．３ｍｍ、平板間隔１．９ｍｍ、ニチアス社製、外寸３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍ）を用意し、図３のＡ方向から前記流路ａ用スラリを流し込み反対面から排出する方法で流路ａ内面にのみ触媒成分を担持、エアーブローによる液切り後、１５０℃乾燥した。その後、図３のＢ方向から前記流路ｂ用スラリを流し込み反対面から排出する方法で流路ｂ内面に不活性酸化物を担持、エアーブローによる液切り後、１５０℃乾燥、６００℃で焼成して酸化触媒付ＤＰＦ用基材を作製した。
【００６３】
調製したＤＰＦを用い、図９に示すように、起動時から３０秒のみろ過モードとし、それ以後は灰パージモードで運転し、エンジン停止後にろ過モードに戻すプログラムを設定して実ガスを処理し、差圧、及びＮＯ２濃度の経時変化を観察した。
【実施例３】
【００６４】
実施例１において調製したＤＰＦを用い、図１０に示すように起動時から３０秒間ろ過モード、それ以後、定格発電量以上ではろ過モード、定格発電量未満では灰パージモードで運転する様プログラムを設定して実ガスを処理し、差圧、及びＮＯ２濃度の経時変化を観察した。
【実施例４】
【００６５】
実施例１において調製したＤＰＦを用い、まず２５０〜４５０℃までの温度で５０℃ごとの本ＤＰＦの差圧挙動を測定し、差圧上昇が見られなかった温度を設定温度値として求めた。この場合、３５０℃では差圧上昇は明らかに見られなかったため、３５０℃とした。
【００６６】
図１１に示すように起動時から３０秒間ろ過モード、それ以後、３５０℃以上ではろ過モード、３５０℃以下では灰パージモードで運転する様プログラムを設定して実ガスを処理し、差圧、及びＮＯ２濃度の経時変化を観察した。
【実施例５】
【００６７】
実施例１において調製したＤＰＦを用い、起動時から３０秒間ろ過モード、起動後、温度設定値Ａ以上になるまで灰パージモード、定格発電量のみで運転し、ろ過モード、灰パージモードの運転時間をそれぞれ、５５分、５分と設定し、定期的に灰パージを繰り返し運転する様プログラムを設定して実ガスを処理し、差圧、及びＮＯ２濃度の経時変化を観察した。
【実施例６】
【００６８】
実施例５と同じ運転制御とし、ろ過モード、灰パージモードの運転時間をそれぞれ、１３時間５５分、５分と設定し、定期的に灰パージを繰り返し運転する様プログラムを設定して実ガスを処理し、差圧、及びＮＯ２濃度の経時変化を観察した。
【００６９】
〔比較例１〕
ハニカム成形体の流路の開口部に交互に栓をして作製されたコージエライトセラミック製市販ＤＰＦ（日立金属社製、セル数１００ｃｐｓｉ、５．６６インチφ×６インチ長）に、チタニアゾル（石原産業社製、ＴｉＯ2 含有量３０重量％）を含浸後、遠心分離機で液切りしてＴｉＯ2を６０ｇ／Ｌ担持させ、１５０℃で乾燥後、さらにジニトロジアンミン白金酸溶液をＤＰＦに対するＰｔ担持量として１．６ｇ／Ｌになるように含浸させ、乾燥後、６００℃で２時間焼成して触媒付ＤＰＦを作製した。
【００７０】
このＤＰＦを用い、実ガスを処理し、差圧、及びＮＯ２濃度の経時変化を観察した。このＤＰＦでは灰パージができないため、新たにバイパスラインを設置し、起動時から２０秒間はＤＰＦに通ガスし、それ以後、定格発電量以上では通ガス、定格発電量未満ではバイパスして運転する制御を行った。
【００７１】
〔比較例２〕
実施例１において調製したＤＰＦを用い、起動時を含め、全てろ過モードで運転する様プログラムを設定して実ガスを処理し、差圧、及びＮＯ酸化率の経時変化を観察した。これらの実施例、比較例について、以下の項目を調べ、結果を表１に示した。
(１)エンジン起動時の黒煙の有無
(２)低負荷運転時の黒煙の有無
(３)１００％定格発電時の差圧と上昇の有無
(４)１００％定格発電時のＤＰＦ出入口におけるＰＭ濃度
(５)１００％定格発電時のＤＰＦ出口におけるＮＯ２濃度（ＮＯ酸化率）
【００７２】
【表１】
2006241983.tif 000003
得られた結果を表１に示したが、本発明の酸化触媒付ＤＰＦは、比較例１と比べて極めて少ないＰｔ担持量で効率よく煤を燃焼することが可能であり、差圧を低く抑えることができる。
【００７３】
表１から、本発明の実施例１、２の起動時のみ黒煙を除去する方法では、ＮＯ酸化率(ＮＯ2濃度と相関)の経時低下を極めて少なくすることができ、酸化触媒付ＤＰＦの寿命を向上できることが分かった。また実施例２のＤＰＦでは、酸化触媒が流路ｂ（排ガスの排出経路）に担持されていないため、ＮＯ酸化率が低く抑えられており、環境面でも優れていることがわかる。一方、実施例１、３、４、５、６の酸化触媒付ＤＰＦでは、酸化触媒が排ガス流路全体に担持されているため、ＮＯ2 濃度が増大したが、この場合には、ＤＰＦの後流に脱硝触媒を設置することによりＮＯ2 の系外への排出を防止することができる。
【００７４】
実施例３の、起動時に加え、１００％定格運転時もろ過モードとする方法でも、ＰＭの効率燃焼と、灰のパージが確実に行われ、ＤＰＦの寿命を向上させていることが分かる。
【００７５】
実施例４では、さらに中間負荷時(３５０℃以上)もろ過モードとするため、若干ＮＯ酸化率が低くなる傾向はあったものの、差圧の上昇は見られず、十分な長寿命が得られている。
【００７６】
これに対し、比較例１で得られた従来のセラミックス製ＤＰＦでは、差圧が高くなり、ＤＰＦ出口のＮＯ2 濃度も増大した。その上、経時的に差圧が上昇、ＮＯ2濃度が低下する傾向が見られ、燃焼灰、未燃ＰＭの除去が行えないことが影響していると考えられる。
【００７７】
比較例２では、本発明のＤＰＦを使用しているが、灰のパージを行わなかったため、触媒機能が徐々に低下し、起動時、低負荷時のＰＭが経時的に堆積し、ＮＯ酸化率の低下が起こっている。
【００７８】
実施例５、６は、高負荷で運転しており、定期的に灰パージを行って灰を除去しているため、実施例１、２よりろ過モードでの運転時間が長いにも関わらず、実施例４に見られたＮＯ酸化率の低下が起きないことが分かった。灰パージモードの運転時間は例えば１分よりも５分、１０分の方が燃焼灰を排除する量が多くなり、より望ましいとは考えられるが、実施例５、６の結果から５分でも十分であることが確認された。
【実施例７】
【００７９】
図４ｂに示すように、ＤＰＦ７の上流からガス出口煙道１０に接続するバイパス煙道２０、弁１９を設けた。 
【００８０】
起動時から３０秒は、弁１９を閉じておき、バイパス弁９を閉じ、ＤＰＦ７をろ過モードで運転して黒煙を捕集した。起動時以外は、弁１９を部分的に開放し排ガスの１０％〜３０％をバイパスしてＤＰＦ７への排ガス量を９０％〜７０％とした。
【００８１】
さらにＤＰＦ７の運転は、実施例５と同じく、ろ過モード、灰パージモードの運転時間をそれぞれ、５５分、５分と設定し、定期的に灰パージを繰り返し運転する様プログラムを設定して実ガスを処理し、差圧、及びＮＯ酸化率、ＳＯ２酸化率の経時変化を観察した。
【００８２】
〔比較例３〕
実施例７において弁１９を常時閉めたまま、実ガスを処理し、実施例５と同じく、ろ過モード、灰パージモードの運転時間をそれぞれ、５５分、５分と設定し、定期的に灰パージを繰り返し運転する様プログラムを設定して実ガスを処理し、差圧、及びＮＯ２酸化率、ＳＯ２酸化率の経時変化を観察した。
【００８３】
【表２】
2006241983.tif 000004
実施例７で弁１９による排ガスバイパス量の違いによる比較を実施し、その結果を表２に示した。排ガスバイパス量を上げれば、当然差圧を低く抑えることができる。また、ＮＯ酸化率、ＳＯ2酸化率も低く抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明によれば、特にディーゼルエンジンから排出されるガス中に含まれる粒状物質（ＰＭ）を低通風損失かつ高効率で除去でき、かつ灰や煤を大掛かりな装置を用いることなく除去できるため、灰や煤が堆積しにくい運転制御を行い易く、さらに長寿命で、環境汚染防止に有用な安価なＤＰＦを提供でき、社会的、経済的効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の排ガス浄化装置本体でのろ過モードでのばいじん捕集原理を示した説明図。
【図１．ａ】本発明に用いる多孔質波板の説明図。
【図１．ｂ】本発明に用いる多孔質波板の説明図。
【図２】本発明の排ガス浄化装置の灰パージモードでのばいじんの除去原理を示す説明図。
【図３】本発明の排ガス浄化装置に用いるＤＰＦブロックの流路構成を示す説明図。
【図４】本発明の排ガス浄化装置の説明図。
【図４．ａ】本発明の排ガス浄化装置の説明図。
【図４．ｂ】本発明の排ガス浄化装置の説明図。
【図５】本発明の排ガス浄化装置の説明図。
【図６】本発明の排ガス浄化装置の説明図。
【図６．ａ】本発明の排ガス浄化装置の説明図。
【図７】本発明のディーゼルエンジン排ガス処理系統を示す装置系統図。
【図８】ディーゼルエンジンの運転負荷とＰＭ濃度の関係を示す図。
【図９】本発明の実施例１、２の運転制御方法の説明図。
【図１０】本発明の実施例３の運転制御方法の説明図。
【図１１】本発明の実施例４の運転制御方法の説明図。
【図１２．ａ】本発明のＤＰＦのろ過モードにおける燃焼灰堆積量と、灰パージモードにおける燃焼灰除去量についての比較説明図。
【図１２．ｂ】ろ過モードおよび灰パージモードの時間比率に対する差圧上昇速度の関係を示す説明図。
【図１３】従来技術の説明図。
【図１４】従来技術の説明図。
【図１５】従来技術の説明図。
【図１６】従来技術の説明図。
【符号の説明】
【００８６】
１：波板、２：波板、３：平板、４：閉止物、６：ばいじん、７：ＤＰＦブロック、８：煙道、９：バイパス弁、１０：排ガス出口煙道、１１：灰パージ煙道、１２：弁、１３：３方弁、１４：ディーゼルエンジン、１５：発電機、１６：差圧計、１７：制御装置、１８：燃焼灰処理装置または灰サイロ、１９：弁、２０：バイパス煙道、２１：セラミックスＤＰＦセル壁、２２：ばいじん、２３：通気性のない閉止物、２４：酸化触媒、２５：フィルタ（ＤＰＦ）。
【図１】
2006241983.tif 000005
【図１．ａ】
2006241983.tif 000006
【図１．ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４．ａ】
2006241983.tif 000011
【図４．ｂ】
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【図５】
2006241983.tif 000013
【図６】
2006241983.tif 000014
【図６．ａ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006241983.tif 000020
【図１２．ａ】
2006241983.tif 000021
【図１２．ｂ】
2006241983.tif 000022
【図１３】
2006241983.tif 000023
【図１４】
2006241983.tif 000024
【図１５】
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【図１６】
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