パルスパワーを援用したディーゼル排ガス中窒素酸化物の還元除去に関する研究

脉冲电源还原去除柴油机废气中氮氧化物的研究

• 批准号: 14750213
• 负责人: 杤久保 文嘉
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750213/
• 关键词: バリア放電; 触媒反応; プラズマ化学反応; 窒素酸化物除去; 選択接触還元法; 反応解析; コロナ放電

本研究では,ディーゼルエンジンから排出される窒素酸化物を選択接触還元法により除去する際,還元触媒の機能向上を意図し,気体放電を用いたプラズマ化学反応によって導入ガスの前処理を行なう。実験やシミュレーションによる放電部の反応,および,系全体が効率良く機能するシステムについて検討している。平成15年度の課題,及び,成果は以下の通りである。1.放電プラズマ部の酸化効率改善大容量排気ガスに対応可能なシステムとして,バリア放電型の装置を採用した。導入ガスの組成,投入電力をパラメータとして,放電プラズマによる窒素酸化物の酸化効率を定量的に評価した。2.反応過程の検証還元剤として炭化水素(エチレン)を添加した際の反応過程を実験とシミュレーションを併用して調査した。(1)フーリエ変換赤外分光光度計を用い,放電部通過の前後,および,触媒層通過の前後でのガス組成を調査し,以下の知見を得た。(1)放電部通過後にホルムアルデヒドと蟻酸が主な副生成物として観測された。(2)触媒層通過後に窒素酸化物の還元除去,添加した炭化水素の減少,ホルムアルデヒドや蟻酸の消失,二酸化炭素と水の生成を確認した。放電による前処理の有無により,炭化水素減少量に差があり,放電の機能が確認された。(2)レーザ誘起蛍光法を用いて放電内部のOHラジカルを計測し,その経時変化からOHラジカルの絶対密度推定法を提案した。また,この結果を用い,各種放電条件でのOHラジカル密度の推定を行った。(3)文献やデータベースを調査した上で,180種の分子と約700種の反応を考慮したレート方程式による反応解析プログラムを作成し,実験と同条件での反応過程の解析を行った。なお,当初,還元触媒とプラズマ化学反応の最適配置検討を課題として挙げていた。しかし,使用した触媒(銅ゼオライト,Cu-ZSM5)で機能が十分に得られず,この検討は今後の課題として残った。

This study で は, デ ィ ー ゼ ル エ ン ジ ン か ら discharge さ れ る acidification smothering element content を sentaku contact element method also に よ り remove す る international, also yuan catalyst の function を up meaning 図 し, discharge を 気 body with い た プ ラ ズ マ chemical anti 応 に よ っ て import ガ ス の 処 before Richard を line な う. Be 験 や シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る の 応, discharging department お よ び, is all が sharper rate good く function す る シ ス テ ム に つ い て beg し 検 て い る. The project of the year Heisei 15, and び, the results are である. The following である is the general である である. 1. The discharge プ ラ ズ マ の acidification rate of services to improve the large capacity bank of 気 ガ ス に 応 seaborne may な シ ス テ ム と し て, バ リ ア type discharging device の を made し た. Import ガ ス の of input power を パ ラ メ ー タ と し て, discharge プ ラ ズ マ に よ る smothering element of acidification の acidification rate of unseen を quantitative に review 価 し た. 2. The process 応 の 検 card also yuan tonic と し て coking water element (エ チ レ ン) を add し た interstate の anti を 応 process be 験 と シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を and し て survey し た. (1) フ ー リ エ variations in red outside spectrophotometer を い, before, during and after the discharge department through の お よ び, before and after the catalyst layer through の で の ガ ス し を investigation, the following の knowledge を た. (1) After the discharge section passes through, にホ, ムア, <e:1>, デヒドと, formic acid が, main な, by-products と, と, て観 and された are measured. (2) after the catalyst layer through に smothering, acidification の yuan also remove, add し た の reducing coking water element, ホ ル ム ア ル デ ヒ ド や formic acid の disappear, two water acidification carbon と の generated を confirm し た. Before discharging による, it is necessary to check if there is によ, the reduction amount of carbonized water に difference があ, and the discharge <s:1> function が to confirm された. (2) レ ー ザ induced 蛍 を light method with い て discharge internal の OH ラ ジ カ ル を measuring し, そ の 経 variations change when か ら OH ラ ジ カ ル の unique density estimate method of seaborne を proposal し た. The results of また, った and <s:1> are used to determine を. Under various discharge conditions, で, <s:1>, OH, ラジカ, and <s:1>, the density is estimated to be を. (3) literature や デ ー タ ベ ー ス を survey し た で, 180 kinds of molecular と の about 700 types of の anti 応 を consider し た レ ー ト equation に よ る anti 応 parsing プ ロ グ ラ ム を し consummate, be 験 と with conditions で の anti 応 line process analytical を の っ た. Youdaoplaceholder0, at the beginning, the REDOX catalyst とプラズ chemical reaction 応 <s:1> optimal configuration 検 discussed the を topic と て挙げて て挙げて た た た. し か し, use し た catalyst (copper ゼ オ ラ イ ト, Cu - ZSM5) で function が very に must ら れ ず, こ の beg は 検 と の subject in the future し て residual っ た.

项目成果

F.Tochikubo et al.: "Study on Decay Characteristics of OH Radical Density in pulsed Discharge in Ar/H_2O"Japanese Journal of Applied Physics. 43・1. 315-320 (2004)

F. Tochikubo 等：“Ar/H_2O 中脉冲放电中 OH 自由基密度的衰变特性研究”日本应用物理学杂志 43・1 (2004)。