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低エネルギーでの微粒化制御による排ガス中のNOx低減/CO2吸収・回収手法

低能雾化控制废气中NOx还原/CO2吸收/回收方法

基本信息

批准号：
21K03902
负责人：
野原徹雄
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03902/
关键词：
NOx/CO2低減・吸収・回収尿素SCRシステム表面微細加工気液二相混相流高速可視化 PIV-DDM＋データ同化液滴微粒化・気化ライデンフロスト現象マクロ~ミクロスケール高速可視化液滴微粒化・AI液滴認識排ガス浄化/NOx低減/CO2吸収・回収低エネルギー微粒化制御可視化/PIV-DDM

项目摘要

本研究ではe-fuel(カーボンニュートラル合成燃料）や水素燃料を使用したとしても様々な内燃機関から排出されるNOxやCO2の低減・吸収・回収するための新たな開発を目的としている.今年度はNOxやCO2の還元・吸収溶剤である尿素水溶液やMEA(モノエタノールアミン)水溶液を管内の流れ場にて低エネルギーで微粒化・気化させるための手法を検討した．まず, 噴霧した還元・吸収溶剤について，ガス温度違いの流れ場での挙動を側面および垂直方向による可視化可能な実験方法について車両を模擬した可視化実験装置にて確立し，管内液滴分布や速度，粒子数を検証した．またそれらの実験結果を数値化させるためにPIV-DDM(粒子画像流速測定＋離散液滴法)+AI+データ同化解析にて液滴挙動の再現も実施した．次に噴霧液滴を衝突させるプレートに新たに創生した表面微細構造を施した後，微粒化・気化の促進可能性を検証した．実際の車両相当条件を模擬可能なSCRシミュレータ内へ新たな表面微細構造を施した衝突プレートを設置し噴霧液滴を衝突させ, 可視化耐熱ガラス管内でのガス流内での気液混相流内の微粒化・気化挙動やCO2吸収量を確認した.排ガス中のCO2濃度を模擬したガス流れ中にMEA水溶液を噴霧した場合，衝突プレートなし→衝突プレートあり→衝突プレートあり＋表面微細構造付き，とCO2吸収率が増加する傾向となった．これらの結果からNOxやCO2の還元・吸収には衝突による微粒化や気化が有効であると共に，その衝突面を表面微細加工による衝突瞬間時の液滴微粒化や気化を更に向上可能になる事を明らかにした.

In this study, e-fuel (synthetic fuel) water fuel is used to reduce the emission rate of NOx fuel by using an internal combustion engine. The purpose of this study is to improve the performance of synthetic fuel. This year, NOx, CO2, urea aqueous solution, MEA (urea aqueous solution, urea aqueous solution, urea aqueous solution It is possible that the temperature field can be operated in the vertical direction, the temperature field can be changed in the vertical direction, and the droplet distribution in the tube may be confirmed by the method of temperature control, the temperature field, the temperature field, and the vertical direction. The number of particles was measured. The results showed that the number of particles was measured by PIV-DDM (particle portrait velocity measurement + dispersed liquid drop method) + AI+ analyzer assimilation analysis of droplet motion. After the secondary droplet emission test, the secondary droplet emission test was performed, and the new product surface micrometer was used. The possibility of micronization can be improved. The appropriate condition model of the SCR system may be used to determine the amount of CO2 absorption in the miscible flow of the liquid mixture in the air-resistant tube by setting the temperature drop drop temperature. In the middle of the CO2 model, the concentration of MEA aqueous solution in the flow was measured, and the results showed that there was an increase in the absorption rate of CO2. The results showed that the absorption rate of NOx was higher than that of the control, and the results showed that the absorption rate of NOx was higher than that of the control. The micromachining of the surface of the protruding surface, the droplet granulation in the instant of the protruding surface, and the upward movement of droplets may cause a lot of trouble.