(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去装置であって、
上記微粒子を捕集する少なくとも２基からなる捕集手段と、
上記捕集手段で捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手段と、
上記捕集手段へ冷却空気を供給すると共に、当該捕集手段を乾燥させる冷却・乾燥手段とを備えてなり、
上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段を上記冷却・乾燥手段により冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に上記触媒付着手段により触媒溶液を付着し、続いて上記冷却・乾燥手段により乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解する
ことを特徴とする排ガス中の浮遊微粒子除去装置。
【請求項２】
内燃機関から排出される排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去装置であって、
上記微粒子を捕集する少なくとも２基からなる捕集手段と、
上記捕集手段で捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手段と、
上記捕集手段へ冷却空気を供給すると共に、当該捕集手段を乾燥させる冷却・乾燥手段とを備えてなり、
上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段を上記冷却・乾燥手段により冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に上記触媒付着手段により触媒溶液を付着し、続いて上記冷却・乾燥手段により乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解する
ことを特徴とする排ガス中の浮遊微粒子除去装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
上記触媒溶液がアルカリ金属或いはアルカリ土類金属の少なくとも１種を含む触媒水溶液、海水、又は上記アルカリ金属或いはアルカリ土類金属の少なくとも１種を添加した海水である
ことを特徴とする排ガス中の浮遊微粒子除去装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
触媒燃焼分解する熱源が、新たに微粒子を捕集する間に通気する排ガスの持つ熱又は外部熱源である
ことを特徴とする排ガス中の浮遊微粒子除去装置。
【請求項５】
排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去方法であって、
上記微粒子を捕集する捕集手段を少なくとも２基設け、
上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段へ冷却空気を供給し当該他方の捕集手段を冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に触媒溶液を付着し、続いて冷却空気を供給して乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解する
ことを特徴とする排ガス中の浮遊微粒子除去方法。
【請求項６】
内燃機関から排出される排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去方法であって、
上記微粒子を捕集する捕集手段を少なくとも２基設け、
上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段へ冷却空気を供給し当該他方の捕集手段を冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に触媒溶液を付着し、続いて冷却空気を供給して乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解する
ことを特徴とする排ガス中の浮遊微粒子除去方法。
【請求項７】
内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、
内燃機関の排ガスの煙道に介装され、排ガス中の浮遊微粒子を分解処理する請求項１乃至４のいずれか一項の浮遊微粒子除去装置を有する
ことを特徴とする排ガス処理システム。
【請求項８】
請求項７において、
上記微粒子除去装置の後流側に排ガス中の窒素酸化物を分解処理する脱硝装置を有する
ことを特徴とする排ガス処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば船舶用、陸上走行用，陸上定置用の例えばディーゼルエンジン等の内燃機関、からの排ガス中に含まれる浮遊微粒子（ＳＰＭ）を分解除去する排ガス中の浮遊微粒子除去装置及び除去方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、船舶用、陸上走行用、陸上定置用ディーゼルからの排ガス中に含まれる浮遊微粒子（ＳＰＭ、以下単に「微粒子」ともいう。）を分解するには、セラミックス製のハニカムフィルタ等によるＤＰＦ（Diesel Particulate Filter)が提案されており、該ＤＰＦに微粒子を捕集し、堆積量が増えると排気抵抗が増大するので、これを燃焼除去し再生している。
【０００３】
この再生方法としては、スロットリングにより排気温度を向上させる方法やヒータ加熱方法、或いは追い焚き方法等によって排気ガス温度を上昇させて、捕集微粒子中の未燃焼分を燃焼させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の微粒子分解処理方法では、以下のような問題がある。
(1) 再生時における熱衝撃の繰返によりハニカム状のセラミックスフィルタの破損が生じるという問題がある。
(2) 異常燃焼の発生により、フィルタ材の耐熱性、耐熱衝撃性が不足し、損傷が生じるという問題がある。
(3) ヒータ加熱や追い焚き用の装置及び燃料等のユーティリティー費用が必要となので、処理コストの低減を図るという要望がある。
(4) 燃焼が十分でない場合には、圧損が増大し、使用不能となり、その結果当該フィルタ自身を交換する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑み、従来のようなヒータ等の加熱手段を用いることなくしかも低温で排ガス中の浮遊微粒子を分解することのできる排ガス中の浮遊微粒子除去装置及び除去方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の［請求項１］の排ガス中の浮遊微粒子除去装置の発明は、
排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去装置であって、
上記微粒子を捕集する少なくとも２基からなる捕集手段と、
上記捕集手段で捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手段と、
上記捕集手段へ冷却空気を供給すると共に、当該捕集手段を乾燥させる冷却・乾燥手段とを備えてなり、
上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段を上記冷却・乾燥手段により冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に上記触媒付着手段により触媒溶液を付着し、続いて上記冷却・乾燥手段により乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解する
ことを特徴とする。
【０００７】
［請求項２］の発明は、
内燃機関から排出される排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去装置であって、
上記微粒子を捕集する少なくとも２基からなる捕集手段と、
上記捕集手段で捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手段と、
上記捕集手段へ冷却空気を供給すると共に、当該捕集手段を乾燥させる冷却・乾燥手段とを備えてなり、
上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段を上記冷却・乾燥手段により冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に上記触媒付着手段により触媒溶液を付着し、続いて上記冷却・乾燥手段により乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解する
ことを特徴とする。
【０００８】
［請求項３］の発明は、請求項１又は２において、上記触媒溶液がアルカリ金属或いはアルカリ土類金属の少なくとも１種を含む触媒水溶液、海水、又は上記アルカリ金属或いはアルカリ土類金属の少なくとも１種を添加した海水であることを特徴とする。
【０００９】
［請求項４］の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項において、触媒燃焼分解する熱源が、新たに微粒子を捕集する間に通気する排ガスの持つ熱又は外部熱源であることを特徴とする。
【００１０】
［請求項５］の排ガス中の浮遊微粒子除去方法の発明は、
排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去方法であって、
上記微粒子を捕集する捕集手段を少なくとも２基設け、
上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段へ冷却空気を供給し当該他方の捕集手段を冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に触媒溶液を付着し、続いて冷却空気を供給して乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解する
ことを特徴とする。
【００１１】
［請求項６］の発明は、
内燃機関から排出される排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去方法であって、
上記微粒子を捕集する捕集手段を少なくとも２基設け、
上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段へ冷却空気を供給し当該他方の捕集手段を冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に触媒溶液を付着し、続いて冷却空気を供給して乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解する
ことを特徴とする。
【００１２】
［請求項７］の発明は、内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、内燃機関の排ガスの煙道に介装され、排ガス中の浮遊微粒子を分解処理する請求項１乃至４のいずれか一項の浮遊微粒子除去装置を有することを特徴とする。
【００１３】
［請求項８］の発明は、請求項７において、上記微粒子除去装置の後流側に排ガス中の窒素酸化物を分解処理する脱硝装置を有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１は本実施の形態の排ガス中の浮遊微粒子除去装置の概略図である。
図１に示すように、本実施の形態の排ガス中の浮遊微粒子除去装置１００は、例えばジーゼルエンジン等の内燃機関１０から排出される排ガス１１中の浮遊微粒子１２を除去する装置であって、上記排気ガス１１を排出する排気管１３が第１の排気管１３Ａと第２の排気管１３Ｂとに分枝されてなり、上記第１の排気管１３Ａに介装され、上記微粒子１２を内部に設けたフィルタ１４で捕集する第１の捕集手段１５Ａと、上記排気管１３Ｂに介装され、上記微粒子１２を捕集する第２の捕集手段１５Ｂと、上記捕集手段１５Ａ，１５Ｂへ触媒タンク１６より触媒溶液１７をポンプ１８を介して供給する触媒供給手段と、上記捕集手段１４Ａ，１４Ｂへ冷却空気１９を供給すると共にフィルタ１４面を乾燥させる冷却・乾燥手段２０と、上記第１の捕集手段１５Ａと第２の捕集手段１５Ｂとに排ガス１１の排出流路を交互に切替える複数の切替弁２１Ａ〜２５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂと制御装置（図示せず）とからなる排出ガス切替手段とを備えてなるものである。なお、捕集効率を向上させるためには、複数の同様な装置を並列して設けるようにしてもよい。
ここで、本発明で排ガス１１とは例えばディーゼルエンジン等の内燃機関、又はガス化炉等から排出される排ガスをいい、特に限定されるものではく、該排ガス中に浮遊する浮遊微粒子（ＳＰＭ）を含むガスをいう。
【００１６】
本実施の形態では、第１の捕集手段１５Ａと第２の捕集手段１５Ｂとで排ガス１１中の浮遊微粒子１２を交互に捕集し、一方の捕集手段１５Ａのフィルタで浮遊微粒子を捕集している間に、他方の微粒子除去手段で捕集した浮遊微粒子に触媒溶液を付着して乾燥させ、その後触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解するようにしている。
【００１７】
切替のマップを図２に示す。図２に示すように、第１の捕集手段１５Ａで排ガス１１中の浮遊微粒子１２捕集するには、約３００℃の排気ガス１１を通気させる（Ｓ−２００）。
その間、第２捕集手段１５Ｂでは、それ以前において捕集した浮遊微粒子１２に触媒溶液１７を付着させるために、先ず触媒溶液１７を供給する。この触媒溶液１７の供給の前に通気しているときには排ガスは高温（約３００℃）であるので、一度、冷却させる（Ｓ−２０１）。
その後１００℃以下になったら、触媒溶液１７を供給する（Ｓ−２０２）。
そして、触媒溶液１７を排出し（Ｓ−２０３）、冷却・乾燥手段２０により、乾燥する（Ｓ−２０４）。
【００１８】
ここで、上記冷却・乾燥手段２０はブロワ等に特に限定されるものではなく、例えば過給機等からの空気を一部バイパスさせるようにしてもよい。
【００１９】
この操作を繰返すことにより、一定時間経過した後、フィルタで付着した浮遊微粒子に触媒を付着させ、その後、排気ガス１１の顕熱により触媒燃焼させることで、排ガス中の浮遊微粒子を分解除去することができる。
なお、排ガスの代わりに必要に応じて別途ヒータ等の外部熱源を用いることもできる。
【００２０】
切替のタイミングは、あらかじめ決められたフィルタの圧力損失に達した場合に切替える方法や、ある一定時間排ガスを通過させた後に、切替える方法等があるが、特に限定されるものではない。
【００２１】
一例として第１の捕集手段１５Ａで排ガス１１中の浮遊微粒子を捕集する場合について説明する。
図３（Ａ）は捕集手段で排ガス中の微粒子を捕集している状態を示し、図２（Ｂ）は捕集手段内に触媒溶液を供給している状態を示している。
図１及び図３（Ａ）の状態においては、排ガス１１は第１の排気管１３Ａを通過して第１の捕集手段１５Ａへ導入され、ここで内部に設けられたフィルタ１４で浮遊微粒子１２が捕集されており、第２の排気管１３Ｂに介装されたバルブ２３Ｂと２４Ｂとが閉塞されている。
【００２２】
一方、図３（Ｂ）の状態では、第２の捕集手段１５Ｂのフィルタ１４内には、既に捕集された浮遊微粒子１２が付着しており、この浮遊微粒子１２に触媒タンク１６より触媒溶液１７を供給して、捕集手段１５Ｂ内を充満させ、浮遊微粒子１２の周囲に触媒を付着させる。
【００２３】
上記捕集された微粒子１２は、その付着・分解の概念を示す図４に示すように、触媒溶液１７によりその表面が覆われており、別途冷却空気１９が供給されて乾燥が進行すると触媒が浮遊微粒子１２の細孔中にも浸透する。
また、浮遊微粒子１２の内部に侵入した触媒溶液も乾燥し、触媒活性を示す成分が微粒子内部に均一に残留する。
その後、排ガス１１を切替ることにより、排ガス１１の温度（約３００℃）でゆっくり触媒燃焼が進行することになる。
この触媒燃焼により浮遊微粒子１２の表面のみならず内部においても触媒作用が働き、浮遊微粒子１２の完全燃焼が可能となる。
【００２４】
この結果、従来のようにヒータ等を用いることなく、しかも低温領域（３００℃程度）において、当該微粒子中の未燃焼分（スート，タール等）を分解することができることになる。よって、排ガス中の浮遊微粒子１２が捕集され触媒燃焼がなされるので連続的に処理することができ、清浄化されたクリーン排ガス２３を排出することができる。
【００２５】
ここで、本発明で触媒とは、炭酸カリウム，炭酸ナトリウム等のＮａ，Ｋ等のアルカリ金属，アルカリ土類金属のうち少なくとも一種を含むものである。また、アルカリ触媒として海水を利用することもできる。また、上記アルカリ金属或いはアルカリ土類金属の少なくとも１種を海水中に添加するようにしてもよい。
【００２６】
本発明ではアルカリ触媒溶液を用いて浮遊微粒子の表面を覆うように噴霧等することにより、当該触媒を均一に配置させることができ、この結果、触媒燃焼場を均一化させることができると共に、従来のヒータ等による燃焼温度（４００℃以上）よりもより低温側（３００℃以下）において触媒燃焼を可能とすることができる。
【００２７】
このため微粒子を燃焼する際に従来のような高温度の異常燃焼を防ぐと共に、燃焼温度によっては触媒溶液の噴霧量を制御する（触媒溶液の噴霧量・噴霧時間等の調整）ことにより燃焼温度を制御することができる。
【００２８】
上記捕集手段１５のフィルタ１４は、排ガス１１中の浮遊微粒子１２を十分に捕集できる機能を有するものであり、フィルタ材質としては、触媒燃焼と触媒溶液の堆積がなされるので、耐熱衝撃性に優れる材料を用いる必要がある。耐熱衝撃性のフィルタとしては、金属製のフィルタ、耐熱処理されたセラミックスフィルタ等を例示することができる。
【００２９】
また、その構造は特に限定されるものではないが、例えばフィルタ強度を保持する支持層の上に金属フィルタを積層してなる積層金属メッシュ型フィルタや、フィルタ強度を保持する支持層の上に金属不織布を積層してなる積層金属不織布型フィルタ等を例示することができる。
【００３０】
なお、上述した実施の形態では、図３に示すように、フィルタ１４としては、例えば支持層３１の上面側にセラミックス層３２を配し、該セラミックス層３２を保護する保護メッシュ層３３からなる積層型セラミックスフィルタを用いて、捕集効率を向上させるようにしている。
【００３１】
また、本実施の形態では、上記触媒溶液タンク１６内には、触媒溶液であるアルカリ金属触媒溶液（Ｋ2 ＣＯ3 又は海水）が貯蔵タンク４１からポンプ４２を介して供給され、貯蔵されている。
【００３２】
上記触媒溶液タンク１６内には、上記浸漬した後の触媒溶液１７が戻されるようになっている。
【００３３】
なお、船舶用の燃料では硫黄（Ｓ）分が含有しているので、Ｋ2 ＳＯ4 となり、触媒活性が低下するので、必要に応じて触媒溶液の純度を維持するように、所定期間毎にＳ分を含む触媒溶液を廃棄し、新規な触媒溶液１７を追加するようにしている。
【００３４】
また、触媒液の付着後、排ガスを通気すると、ガス中のＳＯｘ分が残存する液滴に吸収され、触媒の活性が低下する可能性が高くなるので、排ガス１１の通気前に空気により十分に乾燥するようにすればよい。
【００３５】
本発明では、排ガス中の浮遊微粒子を分解処理することができ、内燃機関の種類を何ら特定するものではない。
例えば船舶用、陸上走行用、陸上定置用ディーゼルや発電機等の内燃機関からの排ガス中に含まれる浮遊微粒子（ＳＰＭ）の未燃焼分を低温で分解処理することができる。また、内燃機関から排出される排ガス中の浮遊微粒子を分解除去するのみならず、例えば都市ゴミ焼却炉，産業廃棄物焼却炉，汚泥焼却炉等の各種焼却炉、熱分解炉、溶融炉等から排ガス中の浮遊微粒子も除去することができる。
【００３６】
以下、上述したような本発明の種々の排ガス中の浮遊微粒子除去装置を備えた排ガス浄化システムについての一例を説明するが、本発明はこれらのシステムに限定されるものではない。
【００３７】
［第２の実施の形態］
図５は第２の実施の形態にかかる排ガス浄化システムの概略図である。
図５に示すように、本実施の形態にかかる排ガス浄化システムは、内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、内燃機関である船舶用大型のディーゼルエンジン１０１からの排ガスの煙道に介装され、排ガス１１中の浮遊微粒子を分解処理する微粒子除去装置１００を備えてなるものであり、該微粒子除去装置１００の後流側には脱硝装置１０３を設けて、微粒子の除去及び窒素酸化物等の有害物質を除去したクリーンなガス１０４を煙突１０５から排出するようにしている。
【００３８】
［第３の実施の形態］
図６は第３の実施の形態にかかる排ガス浄化システムの概略図である。
図６に示すように、本実施の形態にかかる排ガス浄化システムは、内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、内燃機関である船舶用大型のディーゼルエンジン１０１からの排ガスの煙道に介装され、排ガス１１中の浮遊微粒子を分解処理する微粒子除去装置１００を備えてなるものであり、ディーゼルエンジン１０１からの排ガスの一部（約３割り程度）を再びディーゼルエンジン１０１へ還流循環させてなるものであり、微粒子の除去した排ガスを還流する排ガス再循環装置（ＥＧＲ）としたものである。
【００３９】
これにより燃焼温度を下げる排ガスは微粒子を除去したクリーンなものを供給することになるので、長期に亙って全体としての排ガス中の窒素酸化物の生成量を低減することができる。
本システムは特に船舶用以外の陸上ディーゼル用に適用することが可能である。
【００４０】
［第４の実施の形態］
図７は第４の実施の形態にかかる排ガス浄化システムの概略図である。
図７に示すように、本実施の形態にかかる排ガス浄化システムは、内燃機関（例えばトラック，バス，ローラー，フォークリフト，シャベルカー等の陸上走行用内燃機関やコンプレッサー，発電機等のような陸上固定用内燃機関）から排出される排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、内燃機関であるディーゼルエンジン１０１からの排ガスの煙道に介装され、排ガス１１中の浮遊微粒子を分解処理する微粒子除去装置１００を備えてなるものであり、該微粒子除去装置１００の後流側には脱硝装置１０３を設けて、微粒子の除去及び窒素酸化物等の有害物質を除去したクリーンなガス１０４を外気へ排出するようにしている。
【００４１】
［第５の実施の形態］
図８は第５の実施の形態にかかる排ガス浄化システムの概略図である。
図８に示すように、本実施の形態にかかる排ガス浄化システムは、コージェネレーションシステムに対応するものであり、電力を出力するディーゼルエンジン発電機１１１からの排ガス１１の煙道に介装され、排ガス１１中の浮遊微粒子を分解処理する微粒子除去装置１００を備えてなるものである。本システムでは、該微粒子除去装置１００の後流側には脱硝装置１０３を設けて、微粒子の除去及び窒素酸化物等の有害物質を除去したクリーンなガス１０４を外気へ排出する際に、熱回収ボイラ１１２により温水として熱を回収し、エネルギー利用効率の向上を図るようにしている。
【００４２】
このように本発明によれば、例えば船舶用、陸上走行用、陸上定置用ディーゼル等の内燃機関からの排ガス中に含まれる浮遊微粒子（ＳＰＭ）の未燃焼分を低温で分解処理することができるシステムを構築することが可能となる。
【００４３】
［第６の実施の形態］
図９は第６の実施の形態にかかる排ガス浄化システムの概略図である。
図９に示すように、本実施の形態にかかる排ガス浄化システムは、ガス化炉から排出される排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、ガス化炉１２１からの排ガスの煙道に介装され、排ガス１１中の浮遊微粒子を分解処理する微粒子除去装置１００を備えてなるものであり、該微粒子除去装置１００の後流側にはガスタービン燃焼器およびガスタービン１０６を設置し発電するとともに，その下流側には脱硝装置１０３を設けて、微粒子の除去及び窒素酸化物等の有害物質を除去したクリーンなガス１０４を煙突１０５から排出するようにしている。
【００４４】
このように、本発明では、内燃機関から排出される排ガス中の浮遊微粒子を分解除去するのみならず、例えば都市ゴミ焼却炉，産業廃棄物焼却炉，汚泥焼却炉等の各種焼却炉、熱分解炉、溶融炉等から排ガス中の浮遊微粒子も除去することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の［請求項１］の排ガス中の浮遊微粒子除去装置の発明によれば、排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去装置であって、上記微粒子を捕集する少なくとも２基からなる捕集手段と、上記捕集手段で捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手段と、上記捕集手段へ冷却空気を供給すると共に、当該捕集手段を乾燥させる冷却・乾燥手段とを備えてなり、上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段を上記冷却・乾燥手段により冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に上記触媒付着手段により触媒溶液を付着し、続いて上記冷却・乾燥手段により乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解するので、低温で効率的に微粒子の除去が連続して可能となる。
【００４６】
［請求項２］の発明によれば、内燃機関から排出される排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去装置であって、上記微粒子を捕集する少なくとも２基からなる捕集手段と、上記捕集手段で捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手段と、上記捕集手段へ冷却空気を供給すると共に、当該捕集手段を乾燥させる冷却・乾燥手段とを備えてなり、上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段を上記冷却・乾燥手段により冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に上記触媒付着手段により触媒溶液を付着し、続いて上記冷却・乾燥手段により乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解するので、低温で例えばディーゼルエンジン等の内燃機関からの排ガス中の浮遊微粒子の除去が連続して可能となる。
【００４７】
［請求項３］の発明によれば、請求項１又は２において、上記触媒溶液がアルカリ金属或いはアルカリ土類金属の少なくとも１種を含む触媒水溶液、海水、又は上記アルカリ金属或いはアルカリ土類金属の少なくとも１種を添加した海水であるので、触媒費用が廉価であると共に、噴霧した後の触媒溶液を再利用することができる。
【００４８】
［請求項４］の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項において、触媒燃焼分解する熱源が、新たに微粒子を捕集する間に通気する排ガスの持つ熱又は外部熱源であるので、効率的に燃焼することができる。
【００４９】
［請求項５］の発明によれば、排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去方法であって、上記微粒子を捕集する捕集手段を少なくとも２基設け、上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段へ冷却空気を供給し当該他方の捕集手段を冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に触媒溶液を付着し、続いて冷却空気を供給して乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解するので、低温で効率的に微粒子の除去が連続して可能となる。
【００５０】
［請求項６］の発明によれば、内燃機関から排出される排ガス中の浮遊微粒子を除去する排ガス中の浮遊微粒子除去方法であって、上記微粒子を捕集する捕集手段を少なくとも２基設け、上記捕集手段で排ガス中の浮遊微粒子を交互に捕集し、一方の捕集手段に排ガスを通気し浮遊微粒子を捕集するとともに排ガスの持つ熱により微粒子を燃焼させている間に、他方の捕集手段へ冷却空気を供給し当該他方の捕集手段を冷却して１００℃以下にし、当該他方の捕集手段で捕集した微粒子に触媒溶液を付着し、続いて冷却空気を供給して乾燥させ、その後ふたたび粒子を捕集する際に触媒が付着した微粒子を触媒燃焼分解するので、低温で例えばディーゼルエンジン等の内燃機関からの排ガス中の浮遊微粒子の除去が連続して可能となる。
【００５１】
［請求項７］の発明によれば、内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、内燃機関の排ガスの煙道に介装され、排ガス中の浮遊微粒子を分解処理する請求項１乃至３のいずれか一項の微粒子除去装置を有するので、浮遊微粒子の除去したクリーンなガスを排出するようにしている。
【００５２】
［請求項８］の発明によれば、請求項７において、上記微粒子除去装置の後流側に排ガス中の窒素酸化物を分解処理する脱硝装置を有するので、浮遊微粒子の除去及び窒素酸化物等の有害物質を除去したクリーンなガスを外気へ排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる排ガス中の浮遊微粒子除去装置の概略図である。
【図２】排ガス処理のマップであるる。
【図３】排ガス中の浮遊微粒子を捕集している状態（Ａ）及び触媒溶液を浸漬している状態（Ｂ）の概略図である。
【図４】浮遊微粒子に触媒が付着している状態を示す概略図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる排ガス浄化システムの概略図である。
【図６】第３の実施の形態にかかる排ガス浄化システムの概略図である。
【図７】第４の実施の形態にかかる排ガス浄化システムの概略図である。
【図８】第５の実施の形態にかかる排ガス浄化システムの概略図である。
【図９】第６の実施の形態にかかる排ガス浄化システムの概略図である。
【符号の説明】
１０  内燃機関
１１  排ガス
１２  浮遊微粒子
１３，１３Ａ，１３Ｂ  排気管
１４  フィルタ
１５Ａ  第１の捕集手段
１５Ｂ  第２の捕集手段
１６  触媒タンク
１７  触媒溶液
１８  ポンプ
１９  冷却空気
２０  冷却・乾燥手段
２１Ａ〜２５Ａ，２１Ｂ〜２５Ｂ  切替弁
３１  支持層
３２  セラミックス層
３３  保護メッシュ層
３４  積層型セラミックスフィルタ
４１  貯蔵タンク
４２  ポンプ
１００  微粒子除去装置
１０１  ディーゼルエンジン
１０３  脱硝装置
１０４  クリーンガス
１０５  煙突
１０６  ボイラ
１１１  ディーゼルエンジン発電機
１１２  熱回収ボイラ
１２１  ガス化炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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