矩形波交流高電界を利用した船舶排ガス中ブラックカーボンの超高効率除去

方波交流强电场超高效去除船舶废气中的黑碳

• 批准号: 22H01707
• 负责人: 瑞慶覧 章朝
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Kanagawa Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01707/
• 关键词: 船舶排ガス; PM; 電気集塵; 省エネルギー; 電気集じん; 静電気

本研究では、ディーゼル排ガス微粒子に対する高電界型電気集塵装置（ESP)の集塵効果と集塵率に対する風速、排ガス温度の影響について検討した。ESPは接地用円筒電極内に高電圧印加用円柱電極を電圧供給バーで吊り下げた同軸円筒構造とした。電極間隔は10 mm、円柱電極長は470 mmとした。円柱電極の端部は、火花放電が起きにくいように半径5 mmで丸みを設けた。電極間には最大19 kVの負極性直流電圧を印加し、高電界を形成した。ディーゼルエンジン(出力 3 kW)の燃料はA重油、負荷率を100 %とし、電極間に排ガスを流した。排ガス風速は風量調節ダンパーにより1 m/s ~ 4.8 m/s、排ガス温度は熱交換器によって30 ℃ ~ 130 ℃に調節した。排ガス中の粒子濃度を測定するために、ESP下流側ダクトから排ガスと等温でその一部を吸引し、粒子をフィルタに採取した。この時の吸引流量は10 L/min 、吸引時間は15 minとした。フィルタは粒子採取前後に恒温槽において50 ℃で2時間乾燥後、電子天秤を用いて秤量した。そして、フィルタの質量差から粒子濃度を求め、集塵率を算出した。その結果、印加電圧19 kVにおいて、放電電流は測定限界の0.01 mA以下であり、ほとんど流れなかった。また、印加電圧が高く、電極長が長く、風速が遅いほど集塵率が高くなった。排ガス温度が低いほど、印加可能電圧を高くでき、集塵率を高くできた。本研究では、温度30 ℃、風速1 m/s、電極長470 mm、印加電圧19 kVにおいて、電力を消費することなく集塵率92 %を達成した。しかし、集塵率は、運転時間の経過とともに、再飛散の影響により低下する傾向がみられた。

This study で は, デ ィ ー ゼ ル row ガ ス particles に す seaborne る high electric boundary type electric 気 dust collecting device (ESP) の dust unseen fruit と dust collection rate に す seaborne る wind speed, row ガ ス temperature の に つ い て beg し 検 た. The ESP <s:1> grounding cylindrical electrode is equipped with a に high voltage printing inside, and a cylindrical electrode is added. The を voltage supply is provided to the バ で hoist. The げた coaxial cylindrical structure と た. The electrode spacing is と 10 mm, the length of the cylindrical electrode is と 470 mm, and the と is た. The end of the cylindrical electrode is が, and the spark discharge is が. The radius is 5 mm. The で shot みを is set with けた. Between the electrodes, there is a に, a maximum 19 kV <s:1> negative polarity direct current voltage を, and the Inca <s:1> and high voltage boundaries を form a <s:1> た. デ ィ ー ゼ ル エ ン ジ ン (3 kW) of output の は A heavy oil fuel, the load rate 100% を と し に row, electrodes ガ ス を flow し た. Row ガ は ス wind speed air regulation ダ ン パ ー に よ り 1 m/s ~ 4.8 m/s, platoon ガ は ス temperature heat exchanger に よ っ て 30 ℃ ~ 130 ℃ に adjust し た. Row ガ ス を の particle concentration in the determination of す る た め に, ESP downstream side ダ ク ト か ら row ガ ス と isothermal で そ の a を attract し, particle を フ ィ ル タ に take し た. <s:1> the flow rate attracted by <s:1> is 10 L/min and the attraction time is と 15 min. Youdaoplaceholder0 た た. フ ィ ル タ は particle before and after taking に thermostatic bath に お い て 50 ℃ で 2 time after drying, electronic libra を い て weighing し た. そ し て, フ ィ ル タ の poor quality か ら を め を o, dust particle concentration rate calculated し た. そ の results, Inca electric 圧 19 kV に お い て, discharge current は determination limit の below 0.01 mA で あ り, ほ と ん ど flow れ な か っ た. High ま た, Inca electric 圧 が く, electrode が long く, wind speed が 遅 い ほ ど high dust collection rate が く な っ た. The exhaust ガス temperature が is low and the <s:1> ほ ほ くで is low, the possible Inca voltage を is high and the くで ほ is high, and the dust collection rate を is high and the くで た た た. In this study, で で, temperature of 30 ℃, wind speed of 1 m/s, electrode length of 470 mm, Inca voltage of 19 kVにお て て, power を consumption する となく となく となく and dust collection rate of 92% を were achieved to reach た. The <s:1>, dust collection rate, transport 転 time <e:1> passing through とと に に, and re-dispersion <e:1> affect the によ <s:1> low する tendency がみられた.