複合放電型オゾナイザによるオゾン収率の改善

Research Project

Project/Area Number	05650279
Research Category	Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	電力工学・電気機器工学
Research Institution	Oita University
Principal Investigator	野本幸治大分大学, 工学部, 教授 (90037953)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	金澤誠司大分大学, 工学部, 助手 (70224574) 大久保利一大分大学, 工学部, 助教授 (00094061) 足立宜良大分大学, 工学部, 教授 (20035041)
Project Period (FY)	1993
Project Status	Completed (Fiscal Year 1993)
Budget Amount *help	¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 1993: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	オゾン / オゾナイザ / 無声放電 / 沿面放電 / 複合放電 / オゾン収率
Research Abstract	産業用オゾンの生産コストの低減と装置の小型化を目的とし、ガスの流入流出を妨げることなく、また大量の原料ガスをオゾナイザ本体に流入できるように1電源2放電領域の複合放電型オゾナイザを試作した。これはコイル型内部電極を持つ二重円筒型オゾナイザで、コイル電極に接した内部誘電体円筒内壁で沿面放電を発生させ、内部誘電体円筒と外部金属円筒電極間で無声放電を発生させる複合放電型オゾナイザである。本研究では、この複合放電型オゾナイザのオゾン発生特性およびオゾン収率について、無声放電単独型オゾナイザおよび沿面放電単独型オゾナイザの特性を比較検討した。6kV以上の印加電圧では、複合放電型オゾナイザの単位時間当たりのオゾン発生量は沿面放電型オゾナイザの約3倍、無声放電型オゾナイザの約2倍となった。また複合放電型オゾナイザでは空気原料の場合110g/kWhという高いオゾン収率となり、これは無声放電型、沿面放電型の場合の2倍以上の収率となっており、沿面放電と無声放電を複合化することによりオゾン収率が著しく改善されることがわかった。複合放電型オゾナイザの沿面放電部と無声放電部のオゾン発生量を比較すると、無声放電部の方が2,3倍多くオゾンを発生していることがわかった。原料ガズの装置内滞在時間と発生オゾン濃度およびオゾン収率の関係を調べた。その結果、ガスの滞在時間を0.2sから0.4sにすれば高収率で高濃度のオゾンを得ることができることがわかった。大量のオゾンを生成するため、7本の複合放電型オゾナイザユニットを集合化して外部を水冷できるようにした。集合化しても1ユニット当たりのガス流量を等しくすれば1ユニットの時と等しいオゾン収率が得られ、水冷する事によりさらに20%収率が向上した。