吸着剤濃縮法による有害ガスのプラズマ分解技術における革新的エネルギー効率の向上

利用吸附剂浓缩法有害气体等离子体分解技术创新提高能效

• 批准号: 13878112
• 负责人: 大久保 雅章
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13878112/
• 关键词: 非平衡プラズマ; 吸着; 脱着; 大気汚染物質; 環境浄化; パックドベッドリアクタ; エネルギー効率; 放電; パックドベッドアクタ

本研究は,放電を用いた環境汚染有害ガス処理技術の革新的なエネルギー効率の向上を目的として,非平衡プラズマによる吸着・脱着法ならびに分解法を結合させた,新しいハイブリッド処理システムを構築し,性能を検討することを目的とする.有害ガスとしてはNOxおよび各種VOC(揮発性有機物)を対象とする.本システムの原理を簡単に説明すれば,有害ガスをいったん吸着させ,プラズマ脱着させながら低流量高濃度で循環プラズマ分解処理することにより,従来より遥かに高い処理効率およびエネルギー効率が得られる可能性があるというものである.試作するシステムは,2つの並列プラズマリアクタから成るが,(1)初めに設定したNOx流量,濃度に対して,NOxをほぼ100%吸収および脱着できる,吸着流路の寸法(長さ,直径,吸着層の高さ)を,従来の実験結果と新たに行う実験で決定する.その後,(2)プラズマを印加する場合にNOをほぼ100%酸化できる,リアクタの仕様(放電領域の高さ,電圧,電力など)を同様に決定する.終了後,システム全体としての連続運転を繰り返し行い,吸着部と放電部の整合性を確認する.なお,吸着層としてはゼオライト系ペレット吸着材MS-13X,疎水性ゼオライトハニカム吸着材ならびに最近,我々が開発した機能性繊維吸着布(高分子材料にアクリル酸モノマーをグラフト重合したもの)を,プラズマ発生用充てん物としてはチタン酸バリウムペレット,疎水性ゼオライトハニカムなどを試験する.なお実験は,現有で最新式の各種ガス分析計(NOx, CO, CO2,N2O, SOx),ガス・イオンクロマトグラフ,FT-IRガス分析装置,パルス電源などを使って行われ,最先端の技術を駆使する.(1)に関する実験をNOxとVOC(トルエン)に関して実施し,1/20程度の小体積化,20倍程度の高濃度化に成功し,熱脱着より数段効率の高い方法を確立し,結果を国内外の学会および英文著書で公表し,関連技術の特許出願をした.

This study aims to improve the efficiency of environmental pollution treatment technology by combining non-equilibrium adsorption and desorption methods, and to construct new environmental pollution treatment systems and performance evaluation methods. Harmful substances such as NOx and VOCs (volatile organic compounds) can be used as a countermeasure. The principle of this system is simple, harmful, high concentration, low flow rate, high decomposition rate, high efficiency rate, high probability. The test results are as follows: (1) Initial setting of NOx flow rate, concentration, NOx concentration, 100% absorption and desorption, size of adsorption flow path (length, diameter, height of adsorption layer), and final results. After that,(2) NO, 100% acidified, and (3) high voltage, voltage, and power levels in the field of discharge are determined in the same way. After the completion of the project, the whole process of continuous operation will be completed, and the integration of the absorption department and the state department will be confirmed. Sorption layer: MS-13X, water-based: MS-13X Currently, there are various kinds of state-of-the-art gas analyzers (NOx, CO, CO2, N2O, SOx),FT-IR gas analyzers, and state-of-the-art power supply systems. (1)NOx and VOC(VOCs) were successfully reduced in volume by 1/20 and increased in concentration by 20 times. The method of high thermal desorption efficiency was established. As a result, the public table of English books was published by domestic and foreign societies.

项目成果

山本俊昭: "非平衡プラズマと化学反応プロセスを併用したディーゼルエンジン排気ガス中のNOx除去"日本機械学会論文集. 67B・663. 2891-2897 (2001)

Toshiaki Yamamoto：“利用非平衡等离子体和化学反应过程去除柴油发动机废气中的 NOx”，日本机械工程师学会会刊 67B·663（2001 年）。

M.Okubo: "Electronic Air Cleaner Composed of Nonthermal Plasma Reactor and Electrostatic Precipitator"IEEE Transactions on Industry Applications. 37・5. 1505-1511 (2001)

M.Okubo：“由非热等离子体反应器和静电除尘器组成的电子空气净化器”IEEE 工业应用汇刊 37・5（2001）。

M.Okubo: "Odor Control Using the AC Barrier-Type Plasma Reactors"IEEE Transactions on Industry Applications. 37・5. 1447-1455 (2001)

M.Okubo：“使用交流屏障型等离子体反应器进行气味控制”IEEE 工业应用汇刊 37・5（2001 年）。

T.Yamamoto: "Odor and Noise Pollution Control"Humana press (USA)(未定約60ページ). (2003)

T. Yamamoto：“气味和噪音污染控制”Humana 出版社（美国）（60 页待定）（2003 年）。

M.Okubo: "NOx Concentration Using Adsorption and Nonthermal Plasma Desorption"IEEE Transactions on Industry Applications. 38-5. 1196-1203 (2002)

M.Okubo：“利用吸附和非热等离子体解吸来浓缩氮氧化物”IEEE 工业应用汇刊。