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 discharge technology by innovating the treatment technology for harmful environmental pollution.として, non-balanced プラズマによる sucking and taking off method ならびに decomposition method を combination させた, new しいハイブリッド Treatment システムをConstruction し, Performance を検 Discussion することを Purpose とする. Harmful ガスとしてはNOx Various VOC (Volatile Organic Compounds) およびとする. This システムの principle and simple explanation すれば, Harmful ガスをいったん sucking させ, プラズマ taking off させながら low flow high concentration で circulation プラズマ decomposition The processing efficiency is high, the processing efficiency is high, and the processing efficiency is high, and the processing efficiency is high, and the possibility of processingがあるというものである.Trial するシステムは, 2つのParallel プラズマリアクタから成るが, (1) The initial NOx flow rate, concentration, and NOx absorption are set to 100%.きる, the size of the adsorption flow path (length, diameter, height of the adsorption layer) を, the result of the new たに行う実After the decision has been made, (2) プラズマをInca する occasion にNOをほぼ100% acidified できる,システムThe whole system is fully integrated, the integration of the adsorption part and the discharge part is confirmed, and the adsorption layer isとしてはゼオライトペレット sorbent material MS-13X, water-based ゼオライトハニカム sorbent material NAKAびに Recently, I have launched a functional dimensional absorbent cloth (polymer material にアクリル acid モノマーをグラフトCoincidence したもの)を, プラズマ発生用てん物としてはチタン acid バリウムペレット,玎水basedゼオライトハニカムなどをtest験する.なお実験は, the latest type of various ガス analyzers (NOx, CO, CO2,N2O, SOx), ガス・イオンクロマトグラフ, FT-IR ガス analysis device, パルス power supply などを使って行われ, the most cutting-edge technology and technology. It has been successfully applied to reduce the volume to 1/20th degree, to achieve a high concentration of 20 times, and to achieve several stages of efficiency in thermal detachment. The high-tech method has been established, and the results have been published in English by domestic and foreign academic institutions, and the relevant technology has been granted a license.

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。