CO_2ガスの気相イオン分子反応による微粒子化

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イオン分子反応によるCO_2ガスの微粒化実験に必要な、イオン発生器を試作し、さらに本法によるCO_2除却技術の開発に必要な基礎デ-タの測定を行った。まず,加圧型コロナ放電イオン発生器と放射線イオン発生器の二種類のイオナイザ-を試作した。前者は、1.5〜2気圧の加工下で針とオリフィスとの間でコロナ放電を起すことにより、高濃度イオンを発生する装置であり、印加電圧8kVで最大10^8イオン1cm^3のCO_2イオンが発生できた。後者は、α線源である^<241>Am密封線源を用いた装置であり、^<241>Amより放出される5.476MeVのα線によりCO_2ガス分子を電離し、イオン化する装置で、5×10_6イオン1cm^3以下のイオンを非常に安定に発生できた。加圧型コロナ放電イオン発生器を用いて、微粒化実験を行った。CO_2ガスは、蒸気発生器で水分子が加えられた後、イオン発生器でイオン化および微粒化され、測定限界粒径0.3μmの光散乱式粒子計数器および0.01μmの凝縮核計数器で、粒径0.3μm以上および0.01μm以上の粒子濃度を測定した。その結果,発生粒子数は相対湿度の増加にともない増加し、70%以上では、ほぼ一定の値に達した。このときの濃度は、粒径0.3μm以上で10^2個/cm^3,0.01μm以上で10^4個/cm^3であった。このことから,CO_2ガスのイオン分子反応により、サブミクロン粒子とともに多量の超微粒子が生成していることがわかった。次に、微粒子化におよぼすイオン核生成の影響を明らかにするため、放射線イオン発生器でイオン化したCO_2ガスをdiーbutylphtalate(DBP)加飽和雰囲気に導入し、DBP粒子の生成を調べた。その結果,導入したイオンの1/100〜1/1000が微粒子化し、CO_2ガスの微粒化過程では、イオン分子反応とともにイオン核生成現象の寄与が明らかとなった。