環境調和型大気圧非平衡プラズマ流による難処理有害物質の無害化

利用环保大气压非平衡等离子流对难处理的有害物质进行解毒

• 批准号: 13750133
• 负责人: 佐藤 岳彦
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-13750133/
• 关键词: 反応流動場; 非平衡プラズマ; ラジカル; 窒素酸化物; 高電圧放電; 数値解析; 実験; 有害物質; プラズマ流; 大気圧; 非熱平衡; ガス状有害物質; 放電開始電圧

本研究は,高機能性プラズマ流による難処理有害物質の無害化に向けた新たな学問体系の構築を目的とする.本年度では,ラジカル種を多量に有する高反応流動場の詳細な解明を行うために,前年度の研究成果を基に,非平衡プラズマ流によるラジカル生成反応流路を新たに作製した.本装置は,電極間距離を1mm〜2mmに設定し,印加電圧は方形波で±12kV,印加電圧周波数20Hz,流路断面は円形と矩形とした.オゾンやNO, NO_2の濃度,流速,温度の計測が可能である.一方,有害物質の分解プロセスにおいて,OやNなどのラジカル反応流動場を明らかにすることは極めて重要であるが,計測が困難なため未だ十分に解明されていない.そこで,22の化学種,88の化学反応を考慮したラジカル混合プラズマ流の2次元数値モデルを新たに構築し,有限要素法を用い作製した反応流路形状に適用し,反応流動場を詳細に検討した.具体的には,(1)速度及び温度分布は実験結果と数値解析に良好な一致が得られた.(2)NOおよびNO_2濃度分布は,放電部下流で最大値を示しその後下流方向へ減少する.計算結果は,実験結果とNOに関しては定性的な一致を示すが,NO_2では一致しないため,入口条件等の最適化が重要である.また,電極間距離を狭くするとNO, NO_2濃度共に減少すること,矩形断面流路の方が円形断面流路より流速の影響が大きいこと等が明らかにされた.(3)実験結果と数値解析の統合により,N, O等のラジカル種の二次元分布等,活性種解析が可能であることが示された.本研究では,実験結果と数値解析を統合する手法を確立し,従来解明が困難であったラジカル反応流動場の解明や,反応流路形状やガス流量の影響を明らかにした.本手法を用いることで,有害物質無害化プロセス機構の解明や高効率な無害化システムの構築が進展することを確信している.

In this study, the purpose of this study is to improve the safety and safety of hazardous materials to the purpose of the new scientific system. This year, in the current year, there is a lot of information about the current situation, and the previous year's research results are based on the basis of the previous year's research results. The unbalanced flow has generated a new flow path. In this device, the cathode is far from the 1mm~2mm setting, the square wave of the Inca battery is ±12kV, the cycle wave number of the Inca battery is 20Hz, and the cross section of the flow path is rectangular. Temperature NO, NO_2 temperature, flow rate, temperature temperature may be affected by temperature. On the one hand, hazardous materials are decomposed into hazardous materials, and anti-flow activities are very important. Please do not understand how important they are. Chemical reaction test, 22 chemical species, 88 chemical reaction test, chemical reaction test, chemical reaction test The specific temperature, (1) the velocity and temperature distribution, the results show that the numerical analysis is good and consistent. (2) the NO temperature has no _ 2 temperature distribution, and the maximum temperature of the discharge part indicates that the downstream direction is less sensitive. The results of the calculation show that the qualitative characteristics of NO are consistent, NO_2 are consistent, and the entry conditions are the most important. The temperature, the cathode, the temperature, the NO, the NO_2, the temperature, the temperature, The purpose of this study is to analyze the results of this study, and the results show that the method of integration is established in order to understand the problem of anti-flow, the shape of the flow path and the flow rate. In this method, harmful substances are harmless, and the organization of hazardous materials is responsible for explaining the high rate of harmless pollution.

项目成果

佐藤 岳彦: "非熱平衡プラズマ放電特性へのガス流動効果"静電気学会講演論文集'02. 271-272 (2002)

Takehiko Sato：“气流对非热平衡等离子体放电特性的影响”日本静电学会会议记录 02 (2002)。

Takehiko SATO: "Characteristics of Breakdown Voltage at a Narrow Gap in a Non-thermal Plasma Flow"Journal of the Korean Physical Society. 42, February. S782-S786 (2003)

Takehiko SATO：“非热等离子体流中窄间隙击穿电压的特性”韩国物理学会杂志。

Takehiko SATO: "Reactive Flow Analysis of Nonthermal Plasma in a Cylindrical Reactor"Proc. of 2003 ESA-IEEE/IAS/EPC First Joint Meeting. (To be Presented). (2003)

Takehiko SATO：“圆柱形反应器中非热等离子体的反应流分析”Proc。

佐藤 岳彦: "【学術講座】プラズマ流と粒子-相互作用を観る-"溶射. 39巻 2号. 65-71 (2002)

佐藤武彦：“[学术课程]等离子流和粒子-观察相互作用”热喷涂第39卷第2期65-71。

Takehiko SATO: "Basic Discharge Characteristics of a Non-thermal Plasma Flow"Meeting Abstracts of Joint Int. Plasma Symp. of 6th APCPST, 15th SPSM, OS 2002&11th KAPRA. 140 (2002)

Takehiko SATO：“非热等离子流的基本放电特性”联合国际会议摘要。