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バブル・ミストダブルミニマイゼーション／大気圧プラズマ法によるＰＣＢ含有排水処理

气泡/雾气双重最小化/常压等离子体法处理含PCB废水

基本信息

批准号：
23560923
负责人：
尾上薫
金额：
$ 3.33万
依托单位：
Chiba Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

大気圧プラズマを利用した水質浄化法の特徴として，気相に酸素を含まない系でも水の分解によりヒドロキシルラジカルなどの酸素種活性種を生成できる点が挙げられる．そこで，液相中の酸素種活性種濃度をさらに高めることを目的として，酸素を微細液滴のキャリヤーガスまたは大気圧プラズマガスに混合し，液相に加え気相の酸素源を利用するプラズマ反応場を創成した．アクリル製の発生槽の底部に超音波振動子を装着しイオン交換水を霧化させた．プラズマジェットは石英管（内径1.5 mm）の外周に設置した同軸上の2つの銅電極（距離5 mm）間に高電圧を印加することで発生させた．接触後の微細液滴は共通摺合冷却器（グラハムタイプ）を通じて水溶液として回収した．酸素種活性種濃度の指標として，反応後の液の過酸化水素濃度を硫酸チタン法を用いて定量した．キャリヤーおよび大気圧プラズマのベースガスとしてヘリウムを使用し，酸素/ヘリウム系での酸素モル分率が微細水滴径およびプラズマジェットの接触反応に及ぼす影響について検討した結果，以下の知見を得た．1)キャリアガスがヘリウムの場合は酸素に比べ超音波霧化で得られる平均水滴径は小さい．2) キャリアガスが酸素の場合に，過酸化水素生成濃度が高いが平均水滴は大きい．これより，キャリヤーガス中の酸素がヘリウムプラズマジェットとの接触により活性化し，水滴からのヒドロキシルラジカルの生成を促進することが示唆される．3) 酸素/ヘリウム系プラズマを微細水滴に接触させると，酸素モル分率が1 %で反応後の水溶液の過酸化水素濃度が極大を示す．これより，プラズマソースガスとしてのヘリウムへの酸素の混合はプラズマ反応場における気相の酸素源を利用する酸素種活性種の生成とプラズマジェットと液滴との接触頻度の両者に影響を及ぼすと考えられる．

The characteristics of water purification method by high pressure and high temperature are discussed. The acid species in the acid phase are decomposed into water and the acid species in the acid phase are generated. The concentration of acid species in the liquid phase is relatively high, and the concentration of acid species in the liquid phase is relatively high. The concentration of acid species in the liquid phase is relatively high. The ultrasonic vibrator is installed at the bottom of the tank to exchange water for atomization. The quartz tube (inner diameter 1.5 mm) is arranged on the outer periphery of the quartz tube and high voltage is generated between two copper electrodes (distance 5 mm) on the same axis. After contact, the fine droplets return to the common cooler. Acid species active species concentration index, after the reaction of the solution and acidified water element concentration, sulfuric acid method to quantify. The results of this study are as follows: (1) The contact reaction and influence of water droplets on the acid/oxygen system are discussed in detail. The following observations are made: 1) In the case of acid, the average droplet diameter is smaller than that of ultrasonic atomization. 2) In the case of acid, the concentration of peracidified water is higher than that of average droplet. 3) Acid/water system is activated by contact with fine water droplets, and the concentration of peracidified water in aqueous solution after reaction is maximum. For example, if the acid is mixed in the reaction field, the acid active species will be generated in the reaction field.