熱プラズマによるアンモニアラジカル生成と排ガス中の窒素酸化物除去

本研究では、熱プラズマ発生装置として小型アーク放電発生装置を使用してArプラズマを発生させ、従来の脱硝率の低かった低エネルギー部分においてNH_3を供給Arガスに混合することで、NH_2、NH等のラジカルを生成し、模擬排ガスと混合した場合のガス中のNOx除去特性について検討した結果、以下の結論を得た。(1)模擬排ガスに(N_2+NO)を用いた場合、(NH_3+H_2O)の混入により従来のArプラズマのみの脱硝率に比べ脱硝率は上昇する。またモル比(NH_3/NO)が1に近いほど効率的に脱硝する。その際、未反応のリ-クNH_3が排出された。(2)負電極のタングステン棒を長くしてプラズマト-チ内のNH_3の高温滞留時間を延長した結果、さらに脱硝が促進された。(3)模擬排ガスに(N_2+NO+CO_2+O_2)を用いた場合、(N_2+NO)ガスの結果と逆転傾向を示し、NOx、COが生成されるので(NH_3+H_2O)を混合してもしなくてもNOxは減少せず、逆に増加傾向を示した。なお、以上の実験においてNH_3混入の影響によるN_2Oの生成はほとんど見られなかった。これらの模擬排ガスの脱硝実験から、希薄燃焼方式以外の通常のガソリンエンジンの酸素の含まれない排ガスの脱硝には可能である。ただし、排ガス中に含まれるCO_2より若干COが生成される。排ガスに酸素が含まれるディーゼル機関の場合に本方式を適用するのは現在のところ困難である。

本研究では、熱プラズマ発生装置として小型アーク放電発生装置を使用してArプラズマを発生させ、従来の脱硝率の低かった低エネルギー部分においてNH_3を供給Arガスに混合することで、NH_2、NH等のラジカルを生成し、模擬排ガスと混合した場合のガス中のNOx除去特性について検討した結果、以下の結論を得た。(1)模擬排ガスに(N_2+NO)を用いた場合、(NH_3+H_2O)の混入により従来のArプラズマのみの脱硝率に比べ脱硝率は上昇する。またモル比(NH_3/NO)が1に近いほど効率的に脱硝する。その際、未反応のリ-クNH_3が排出された。(2)負電極のタングステン棒を長くしてプラズマト-チ内のNH_3の高温滞留時間を延長した結果、さらに脱硝が促進された。(3)模擬排ガスに(N_2+NO+CO_2+O_2)を用いた場合、(N_2+NO)ガスの結果と逆転傾向を示し、NOx、COが生成されるので(NH_3+H_2O)を混合してもしなくてもNOxは減少せず、逆に増加傾向を示した。なお、以上の実験においてNH_3混入の影響によるN_2Oの生成はほとんど見られなかった。これらの模擬排ガスの脱硝実験から、希薄燃焼方式以外の通常のガソリンエンジンの酸素の含まれない排ガスの脱硝には可能である。ただし、排ガス中に含まれるCO_2より若干COが生成される。排ガスに酸素が含まれるディーゼル機関の場合に本方式を適用するのは現在のところ困難である。