(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素系微粒子等のパティキュレートを含むディーゼル内燃機関の排ガス等の被処理ガスをフィルタで脱塵処理するガス処理装置において、前記フィルタが、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−ＲＥＭ系のステンレス鋼の薄板を巻回したコイル材を端面切削して金属繊維を形成した後、この金属繊維を集積して焼結及び熱処理して成形された高温耐熱性スレンレス鋼の金属繊維フィルタであり、かつ酸化燃焼触媒を担持したものであり、該金属繊維フィルタの上流側に、前記被処理ガスに燃料を吹き込む燃料添加装置及びその燃料添加装置からの燃料を触媒の存在下で燃焼させて、金属繊維フィルタに捕捉されたパティキュレートを燃焼させ得る温度に被処理ガスを加熱する触媒燃焼部を備えた加熱装置を設けたことを特徴とするガス処理装置。
【請求項２】
前記金属繊維フィルタが、熱処理により焼結金属繊維表面にアルミナ薄膜が形成されてなるものである請求項１に記載のガス処理装置。
【請求項３】
前記触媒燃焼部の触媒が、通電により発熱するハニカムに酸化触媒を担持してなる請求項１又は２に記載のガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディーゼル内燃機関の排ガス等のパティキュレートを含む被処理ガスを脱塵処理するガス処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル内燃機関やボイラ等の燃焼装置などからの排ガスにはパティキュレートが含まれている。例えば、ディーゼル内燃機関は、エネルギー効率が高く、また耐久性が優れているため、自動車などの輸送機用、一般動力用、発電器用などに汎用されているが、排ガス中に主としてスート、ＳＯＦ、サルフェートからなるパティキュレートが含まれているため、このまま大気に開放したのでは環境上大きな問題となる。
この対策として、自動車などの輸送機ではエンジンの改良、燃料噴射系の改良などが行われ、これによりディーゼル内燃機関より排出される排ガス中のパティキュレートをある程度低減することができている。しかし、これらの方法によるパティキュレートの低減ではまだ十分ではないため、さらにパティキュレートを低減する方法として、セラミック製フィルタでパティキュレートを捕捉した後、このパティキュレートを電気ヒータ、バーナなどで着火させ、パティキュレート自体の燃焼熱で伝播燃焼させて除去する方法などが検討されている。
一方、定置式や産業用のディーゼルエンジン、加熱炉、コージェネレーションシステム、ヒートポンプ、ボイラ等の燃焼装置では、排ガス対策としてサイクロン、バグフィルタなどの集塵装置を用いる方法がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、セラミック製フィルタを用いてパティキュレートを捕捉し、これを電気ヒータあるいはバーナを用いて着火させて燃焼し、フィルタを再生する手段では、フィルタに捕捉されたパティキュレートの全部が着火するように電気ヒータやバーナを配置することが困難であり、一部に着火させて伝播させるが、セラミックフィルタは熱伝導率が低いため、熱の伝播が悪くフィルタ内にホットスポットつまり温度分布ができる。その結果、フィルタの溶損が起こることがあり、フィルタの耐久性が悪くなる。
また、サイクロンはフィルタに比してパティキュレートの捕集効率が悪く、バグフィルタは装置が大型になると共に耐熱性、再生効率が悪い。
そこで、本発明は、このような実情に鑑みなされたものであり、その目的は、耐久性に優れたガス処理装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のガス処理装置は、炭素系微粒子等のパティキュレートを含むディーゼル内燃機関の排ガス等の被処理ガスをフィルタで脱塵処理するガス処理装置において、前記フィルタが、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−ＲＥＭ系のステンレス鋼の薄板を巻回したコイル材を端面切削して金属繊維を形成した後、この金属繊維を集積して焼結及び熱処理して成形された高温耐熱性ステンレス鋼の金属繊維フィルタであり、かつ酸化燃焼触媒を担持したものであり、該金属繊維フィルタの上流側に、前記被処理ガスに燃料を吹き込む燃料添加装置及びその燃料添加装置からの燃料を触媒の存在下で燃焼させて、金属繊維フィルタに捕捉されたパティキュレートを燃焼させ得る温度に被処理ガスを加熱する触媒燃焼部を備えた加熱装置を設けたものである。
前記金属繊維フィルタは、熱処理により焼結金属繊維表面にアルミナ薄膜が形成されてなるものであることが好ましい。さらに、前記触媒燃焼部の触媒が、通電により発熱するハニカムに酸化触媒を担持してなることが好ましい。
【０００５】
このように、フィルタの上流の触媒燃焼部で燃料を燃焼させることにより、被処理ガス全量を均一に加熱することができ、フィルタ全体を加熱することが可能となるので、フィルタの再生を良好に行える。特にフィルタが特定の材質を用いて特定の製造法により得られた金属繊維フィルタであるため、熱伝導率が高く、フィルタの一部分にパティキュレートが集中的に捕捉されてこれが燃焼しても、熱が他に伝播して、フィルタの温度分布が小さくなるので、耐久性が向上する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
図１において、１はガス処理装置を示し、このガス処理装置１は、炭素系微粒子等のパティキュレートを含む被処理ガスを脱塵処理するものである。被処理ガスはディーゼル内燃機関やボイラ等の燃焼装置から排出される排ガス等の高温（約２５０℃以上の温度）のガスであり、例えばディーゼル内燃機関の排ガスで、このガス中には主としてスート、ＳＯＦ、サルフェートなどからなるパティキュレートが含まれている。この被処理ガスのガス通路２の途中には処理部３が設けられ、この処理部は円筒形（あるいは断面矩形状）であって、ガス通路２より拡径され（断面矩形状の場合にはガス通路２より断面積が大きく形成され）、この処理部３にガス処理装置１が主に設けられている。
ガス処理装置１は、被処理ガス中の炭素系微粒子等のパティキュレートを捕捉する金属繊維フィルタ４と、この金属繊維フィルタ４の上流側に設けられ、被処理ガスに燃料を吹き込む燃料添加装置５及びその燃料添加装置５からの燃料を触媒の存在下で燃焼させて、金属繊維フィルタ４に捕捉されたパティキュレートを燃焼させ得る温度に被処理ガスを加熱する触媒燃焼部６を備えた加熱装置７とから主になる。
【０００７】
金属繊維フィルタ４は、高温耐熱性金属繊維を焼結した焼結体であり、この焼結体は、被処理ガス中のパティキュレートを捕捉できるならばどのような形状でもよく、例えば、平板状、一端部が閉塞された筒状、カップ状、皿状に形成され、具体的には、図２に示すように、帯板状、円筒状、断面星型筒状に形成してもよい。
金属繊維フィルタ４（金属繊維）の材質は、高温耐熱性を有する、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−ＲＥＭ系のステンレス鋼からなるものである。具体的には、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ−ＲＥＭ系のステンレス鋼としては、重量比でＣｒ：１５〜２３％、Ａｌ：２.５〜６．０％、ＲＥＭとしては、Ｌａ、Ｙ,Ｃｅの１種または２種以上が用いられ、添加量は０.０２〜１％であり、残部はＦｅであるものを挙げることができる。なお、他の組成として不可避成分を含んでもよい。
【０００８】
金属繊維の製造にはコイル材切削法が用いられ、これにより、例えば高温耐熱性ステンレス鋼を長繊維で所定の形状の繊維に製造することが可能である。具体的には、コイル材切削法は、図３に示すように、板厚が例えば５〜１５０μｍの高温耐熱性ステンレス鋼の薄板（箔）１０を旋削主軸１１にタイトにコイル状に巻回し、このコイル材の端面１２を旋削主軸１１と平行な送りを与えた工具１３により所定の切り込みで切削する。これにより、三次元的に適度にカールした高温耐熱性ステンレス長繊維束１４が工具すくい面に沿って後方に流出し、途切れなく連続的に創成される。そして前記繊維束１４を幅方向に展張し、１０ｍｍ〜３００ｍｍの長さに切断することで図４（ａ）に示すような高温耐熱性ステンレス鋼繊維１５となる。
図４（ａ）（ｂ）は前記方法で得られた１本の高温耐熱性ステンレス鋼繊維１５を示しており、断面は矩形状をなし、表面はしわ状の粗面を有している。
【０００９】
前記コイル材端面切削法によれば、高温耐熱性ステンレス鋼繊維１５は、一辺（繊維幅Ｗ）が板厚に一致し、一辺（繊維厚さｔ）が工具送り量ｓによって決定される。従って、高温耐熱性ステンレス鋼薄板１０の厚さと切込み（工具送り量）を調整することで様々な形状の繊維を製造することができる。上記繊維製造条件としては、工具すくい角：１５〜４５°、切削速度：３０〜９５ｍ／ｍｉｎ、送り量：５〜４０μｍ／ｍｉｎである。
金属繊維の長さは１０〜３００ｍｍが好ましく、長さが１０ｍｍ未満では繊維同士の絡みあいが少なくなり、３００ｍｍを超えると不均一に固まって均一な通気孔を形成しにくくなる。
金属繊維の幅（繊維の平均直径）は、５〜５００μｍが好ましく、より好適には１０〜１００μｍが好ましく、幅が５μｍ未満ではパティキュレートが堆積して通気孔の目つまりを起こしやすく、また機械的強度や耐熱性が低くなり、５００μｍを超えると、パティキュレートが通気孔をガスと共に通過してフィルタとしての基本機能を持たなくなる。
【００１０】
高温耐熱性金属繊維を図５に示すようにフィルタ状に成形するには、形状を保持させるために、焼結させる。焼結を行う場合には、真空もしくは非酸化性雰囲気中で８００〜１３００℃の範囲で１０分〜１０時間加熱することで行う。この焼結時に荷重をかけることも好適である。また、焼結後にフィルタを波形あるいは凹凸形に加工することも好ましい。フィルタあるいは触媒体を波形あるいは凹凸形に加工するとフィルタの機械的強度が向上する。
具体的には、焼結を行う場合、金属繊維１６を目付け重量３００〜５０００ｇ／ｍ2に集積し、所望形状例えば板状（あるいは図に例示する形状）のウェブに成形する。金属繊維１６の目付け量が３００ｇ／ｍ2未満では気孔率が高すぎパティキュレートをほとんど捕捉することができず、５０００ｇ／ｍ2を超えるとパティキュレートの処理能力はそれ以上変化せず、かえって繊維を大量に使用するので経済性が悪くなる。
次に、このウェブを真空または非酸化性雰囲気中で８００〜１２５０℃の範囲で１０分〜１０時間加熱して焼結する。この焼結時に荷重をかけることも好適である。こうして得られた焼結体１７から必要寸法のフィルタを切り出す。フィルタ形状が図１に示すものである場合には、この時点で曲げ加工などを施す。そして、その後、空気などの酸化性雰囲気中にて６００〜１１００℃、１〜２０時間の条件で熱処理する。この熱処理により、図６（ａ）（ｂ）に示すようにアルミナ薄膜１８が焼結繊維１９の表面に形成される。熱処理温度が６００℃以下ではアルミナ薄膜１８が十分に形成することができず、１１００℃を超えると高温では異常酸化によりアルミナが剥離、飛散する。前記温度範囲内であって７００℃以下では２（Ｆｅ，Ｃｒ，Ａｌ）＋４．５Ｏ2→Ｆｅ2Ｏ3＋Ｃｒ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3の反応により、７００℃以上ではＦｅ2Ｏ3＋Ａｌ→Ａｌ2Ｏ3＋２Ｆｅの反応により各々耐久性薄膜１８が生成される。しかも、組成としてＲＥＭが添加されているので、高温でのアルミナ薄膜１８の安定性が向上し、９００℃以下の使用温度で良好な機械的特性を示す。
これにより、図５に示すように、金属繊維１６をランダムに配向して接触部を融着した多孔構造の焼結体１７が得られ、例えば断面略矩形状の焼結金属繊維１９の表面には、図６（ａ）に示すように、均一な厚さのアルミナ薄膜１８が被覆されている。このアルミナ薄膜１８は、金属繊維１９の交差部分では、図６（ｂ）に示すように、これを囲繞するように被覆され、交差接触部分がメタルタッチとなっている。
【００１１】
また、金属繊維フィルタ４に酸化触媒を担持するようにしてもよい。酸化触媒の担体としては、特に限定されるものではないが、アルミナ、シリカ、ズルコニア、チタニア、ＺＳＭ−５、ＵＳＹ、ＳＡＰＯ、Ｙ型ゼオライトなどのゼオライト類、シリカ−アルミナ、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−チタニア、シリカ−チタニア、シリカ−ジルコニア、チタニア−ジルコニアから選ばれる少なくとも１種類が好ましい。担体の粒子径は０.０１〜２０μｍが好ましく、特に好ましいのは０.１〜１０μｍである。粒子径が０.０１μｍ未満では製造が困難であり、２０μｍを超えるとフィルタの孔を閉塞あるいはフィルタからの剥離が生じやすくなる。
触媒担体に担持する触媒活性成分としては、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｂａ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｌａ、Ｃｅあるいはこれらの金属酸化物から選ばれる少なくとも１種類が好ましく、これらの中でもより好ましくはＰｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｋ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｅあるいはこれらの金属酸化物がよく、最も好ましいのはＣｕ、Ｋ、Ｍｏの３成分である。この３成分を使用することにより、低温でパティキュレートの燃焼を可能とすると共に、ガス中に含まれるＳＯ２等の触媒被毒成分に対して耐久性がある。
これらの金属あるいは金属酸化物の触媒担体への担持量は、それぞれの金属分に換算して担体１ｇに対して０.０１〜２ｇが好ましく、より好ましくは０.０５〜１．０ｇであり、担持量が０．０１ｇ未満であると触媒の活性が発現せず、２ｇを超えるとフィルタに担持させる場合にフィルタの閉塞を起こすおそれがある。
触媒担体と触媒をフィルタ４に担持させる手段としては、特に限定されるものではないが、例えばウォッシュコート法、含浸法、ノズルを用いた吹き付け法などの方法を用いることができる。
【００１２】
金属繊維フィルタ４の上流側に設けられている加熱装置７は、図１に示すように、被処理ガスに燃料を吹き込む燃料添加装置５と、その燃料添加装置５からの燃料を触媒の存在下で燃焼させる触媒燃焼部６とから主になる。
触媒燃焼部６は、ガス通路２の処理部３内であって金属繊維フィルタ４の上流側に設けられ、燃料添加装置５からの燃料を酸化触媒の存在下で燃焼させるものである。触媒燃焼部（酸化触媒層）６を形成する構造体の形状は特に限定されないが、ハニカム形状が好ましく、構造体は構造体全体が通電され得る材料で成形することが好ましい。具体的には、触媒燃焼部６は、例えばアルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、ジルコニア、チタニアを担体として、この担体に白金、パラジウム、ロジウム等の酸化触媒を含浸させ、これを通電により発熱するハニカム状の構造体の壁面に担持させて成形される。このように、触媒燃焼部６を通電により発熱し得るように成形する際には、この触媒燃焼部６に通電を行う通電装置（図示せず）を取り付けることが望ましく、これにより、触媒燃焼部６で燃料を燃焼させるとき、被処理ガスの温度が低かったり（例えばガスの温度が２５０〜３００℃）、燃料が燃焼しにくい（揮発しにくい）燃料であったりしても燃料の燃焼を十分に行え、かつ、通電により触媒燃焼部６の立ち上がりが早くなる。つまり、通電により触媒燃焼部６自体が昇温され、立ち上がりが早くなる。
【００１３】
燃料添加装置５はガス通路２の処理部３より上流側に設けられ、通路２内に軽油、灯油等の液燃料やガス燃料を吹き込む（噴出する）ものである。燃料添加装置５は、燃料をガス通路２内に吹き込むものならばどのような構造のものでもよく、例えば噴出ノズルを１つまたは２以上用いて燃料を噴出するようにしてもよく、また燃料の噴出方向も特に限定されないが、ガスの流れ方向に沿って噴出することが好ましい。燃料添加装置５からの燃料量及び触媒燃焼部６の触媒成分量は、金属繊維フィルタ４に流入する被処理ガスの温度が６００〜９００℃、好ましくは６５０〜７００℃になるように調整する。ガス温度が６００℃未満ではパティキュレートが燃焼せず、９００℃を超えるとフィルタ４の耐熱性が問題となる。なお、フィルタ４に酸化触媒を担持する場合には、パティキュレートを低温で燃焼させることができるので、前記被処理ガスの温度の下限を例えば５００℃に下げることが可能となる。
【００１４】
燃料の供給（燃料添加装置５からの燃料の噴出）すなわちフィルタ４の再生は、フィルタ４の前後の差圧を検出して、その差圧が予め設定した設定値になったときに行ったり、所定の時間間隔をおいて行うようにする。例えば、差圧による場合には、金属繊維フィルタ４の前後にガス圧力検出器（図示せず）を設け、これら検出器からの検出値から差圧を求め、この差圧の値が設定値になったとき燃料が被処理ガス中に噴出されるようにする。その設定値は、予め実験等で測定した結果に基づいて内燃機関や燃焼装置の燃焼状態等が悪くならない範囲で任意に設定された値にすることは勿論である。また、所定の時間間隔をおいて行う場合には、予め実験等で測定した結果に基づいて内燃機関や燃焼装置の燃焼状態等が悪くならないような時間間隔で行うようにする。
【００１５】
また、ガス通路２の処理部３より上流側に燃料添加装置５を設けて、ガス通路２内に燃料を噴出し、これが処理部３に流入することにより燃料がある程度ガス中に拡散するが、燃料添加装置５の下流であって、例えばガス通路（あるいは処理部３内の触媒燃焼部６の上流側）に分散混合器例えばスワラー８を設けるようにしてもよい。これにより、燃料の分散を確実に行えることになる。
【００１６】
つぎにこのガス処理装置１の作用を述べる。
被処理ガス例えばディーゼル内燃機関の排ガスは、ガス通路２内を流れて、処理部３に流入する。そこでガスが金属繊維フィルタ４を通過し、ガス中のパティキュレートがフィルタ４に捕捉され、脱塵処理される。脱塵処理されたガス（処理ガス）はガス通路２内をさらに下流へと流れる。
そして、フィルタ４に捕捉されたパティキュレートの量が多くなると、燃料添加装置５から燃料例えば軽油がガス通路２内に噴出される。この軽油と排ガスが処理部３に流入し、スワラー８により分散混合される。この混合体が触媒燃焼部６に流入してそこで触媒の存在下で軽油が燃焼し、排ガスが加熱されて昇温される。この昇温されたガスが金属繊維フィルタ４に流入し、このガスによりフィルタ４に捕捉されている炭素系微粒子等のパティキュレートが燃焼し、フィルタ４上のパティキュレートが除去される。これにより、フィルタ４が再生され、良好にガスの脱塵処理を行える状態になる。
【００１７】
このように、金属繊維フィルタ４の上流で燃料を添加し、この添加燃料を触媒燃焼部６で燃焼させるので、排ガス全量を均一に加熱することができる。この際、スワラー８を設けることにより、一層排ガスを均一に加熱することができる。これによって、フィルタ４全体がガスにより加熱されるため、フィルタ４に捕捉されているパティキュレートは燃え残ることなく全部が燃焼する。このため、フィルタ４の再生を良好に行えることになる。また、フィルタが金属繊維フィルタ４であるため、熱伝導率が高く、ホットスポットができないと共に、フィルタ４の一部分にパティキュレートが集中的に捕捉されてこれが燃焼しても、熱が他に伝播して、フィルタ４の温度分布が小さくなるので、フィルタ４の耐久性が向上することになる。さらに、触媒燃焼部６を設けているため、その触媒燃焼部６でもパティキュレートの捕捉を行えるので、フィルタ４のみの時と比較してパティキュレートの除去効率が高くなる。すなわち、パティキュレートの処理能力が高くなる。
【００１８】
また、金属繊維フィルタ４を構成する金属繊維１５がコイル材切削法で製造されていることにより、基材として低コストの高温耐熱性ステンレス鋼を用いることができるので、金属繊維１５を容易に低コストで製造することが可能となると共に、均一な形状の繊維１５を形成することが可能となる。また、金属繊維１５を集積してウェブにして焼結するだけではなく、焼結後に熱処理して繊維表面にアルミナ薄膜１８を形成しているので、高温耐久性、耐酸化性、機械強度が高くなる。さらに、製造される繊維１５の径や集積してウェブにする際の集積する量を自由に変化させることで細孔径を任意に調整できるため、排ガス中のパティキュレートの処理率を任意に変えることができると共に、ガス中やパティキュレート中の灰分を堆積しないように調整することができる。さらにまた、金属繊維１５は寸法形状がそろっている上に表面積が大きく、かつ断面を矩形状に形成することで、排ガス中のパティキュレートを各辺のエッジで確実に捕捉することができる。
【００１９】
さらに、金属繊維フィルタ４に酸化触媒を担持させることにより、パティキュレートを燃焼させる温度を下げることができ、低い温度でフィルタ４の再生を行えるので、よりフィルタ４の耐久性が向上することになる。また、フィルタ４での再生温度が下がることで、燃料の供給量を低減することができ、経済性も良くなる。
【００２０】
従って、本発明のガス処理装置は、パティキュレートの処理能力が高いと共に、優れた耐久性を有し、かつ、経済性や再生能力にも良好なものとなる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００２２】
触媒燃焼部１
アルミナ・粒子（粒子径５μｍ）９．５ｇを純水１００ｍｌに塩化白金酸１．３ｇを溶かしてできた水溶液中に浸し、１３０℃で１時間乾燥した後５００℃で２時間乾燥して、白金触媒（以後、Ｐｔ／ＳｉＯ2・Ａｌ2Ｏ3）を調製した。
次にこの触媒１０ｇを純水１００ｍｌと混合させ、ボールミルで２４時間粉砕混合して触媒スラリーを調製した。この触媒スラリーを市販のセラミックハニカム（１００ｃｅｌｌ／ｉｎｃｈ2、４００ｃｃ)にウォッシュコートして１１０℃で１時間乾燥した後、５００℃で２時間焼成する操作をハニカム１リットル当たりＰｔを６ｇ担持するまで繰り返すことによって排ガス昇温用酸化触媒燃焼部を作成した。
【００２３】
フィルタ１
高温耐熱性ステンレス鋼（Ｃｒ：２０．０２、Ａｌ：４.９％、Ｌａ：０.０８％残部Ｆｅ及び不可避成分）の薄板を巻き回したコイル材を端面切削して製造した繊維径５０μｍの金属繊維を集積してウエブにし、それを焼結および熱処理して焼結して高温耐熱性金属繊維フィルタを製作した。
【００２４】
フィルタ２
チタニア粒子７ｇを、硝酸銅３水和塩３．８ｇ、硝酸カリウム２．６ｇ、モリブデン酸アンモニウム４水和塩１．８ｇより調製した水溶液２００ｍｌ中に混合し、この混合溶液をかくはんしながら水分を蒸発させ、１１０℃で１時間乾燥した後、５００℃で２時間焼成し触媒を調製した。この触媒１０ｇを純度９９％のエタノール９０ｍｌと混合させ、ボールミルで２４時間粉砕混合して触媒スラリーを調製した。この触媒スラリーを、高温耐熱性ステンレス鋼（Ｃｒ：２０．０２、Ａｌ：４.９％、Ｌａ：０.０８％残部Ｆｅ及び不可避成分）の薄板を巻き回したコイル材を端面切削して製造した繊維径５０μｍの金属繊維を集積してウエブにし、それを焼結および熱処理して焼結してなる高温耐熱性金属繊維フィルタ上にウオッシュコートして１１０℃で１時間乾燥した後、５００℃で２時間焼成する操作を金属繊維フィルタ１ｇ当たり５０ｍｇ触媒粒子が担持されるまで繰り返すことによって高温耐熱性金属繊維フィルタを製作した。
【００２５】
実施例１
前記触媒燃焼部１とフィルタ１を備えたガス処理装置でディーゼル排ガスの処理を行い、その評価をおこなった。
ディーゼル排ガス４Ｎｍ3／ｈｒを１時間ガス処理装置内を通過させ、金属繊維フィルタでパティキュレートを捕集する。その後、排ガス昇温用触媒燃焼部の５０ｃｍ前に挿入された燃料添加ノズルから軽油を４８ｍｌ／ｈｒの流量で供給し、その供給口から１０ｃｍ下流側にあるスワラーで分散混合させたのち、触媒燃焼部に送り込む。送り込まれた軽油燃料は触媒燃焼部で燃焼し、排ガスを加熱する。昇温されたガスがさらに下流側にある金属繊維フィルタを通過する時にフィルタ上のパティキュレートを燃焼する。その結果を図７及び図８に示す。図７は、図１に示したガス処理装置の各位置での温度との関係を示した図であり、図８は、燃料を供給してから金属繊維フィルタの前後の差圧がどのように変化するかを調べた図である。
【００２６】
実施例２
前記触媒燃焼部１とフィルタ２を備えたガス処理装置でディーゼル排ガスの処理を行い、その評価をおこなった。
ディーゼル排ガス４Ｎｍ3／ｈｒを１時間ガス処理装置内を通過させ、金属繊維フィルタでパティキュレートを捕集する。その後、排ガス昇温用触媒燃焼部の５０ｃｍm前に挿入された燃料添加ノズルから軽油を３３ｍｌ／ｈｒの流量で供給し、供給口から１０ｃｍ下流側にあるスワラーで分散混合させたのち、触媒燃焼部に送り込む。送り込まれた軽油燃料は触媒燃焼部で燃焼し、排ガスを加熱する。昇温されたガスがさらに下流側にある触媒担持金属繊維フィルタを通過する時にフィルタ上のパティキュレートを燃焼する。その結果を図７及び図８に示す。
【００２７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、フィルタの耐久性が向上すると共にフィルタの再生を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス処理装置の一例を示す概略図である。
【図２】金属繊維フィルタの形状を示す図である。
【図３】コイル材切削装置の一例を示す斜視図である。
【図４】金属繊維の一例を示す図であり、その（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図５】金属繊維をフィルタ状にした状態を示す図である。
【図６】金属繊維に熱処理を施した状態を示す断面図であり、その（ａ）は繊維単体を示す図、（ｂ）は繊維が交差した部分を示す図である。
【図７】フィルタ内の温度分布を示す図である。
【図８】再生時間とフィルタの差圧との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  ガス処理装置
４  金属繊維フィルタ
５  燃料添加装置
６  触媒燃焼部
７  加熱装置
【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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