非平衡プラズマを用いた脱着・再生による排ガスの高濃度・小容量化

• Project/Area Number: 11878103
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 環境保全
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 山本 俊昭 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50305653)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大久保 雅章 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40223763)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2000: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 非平衡プラズマ / NOx / 吸着 / 脱着 / プラズマ脱着 / 再生 / パックドベッドリアクタ / パルスコロナ / モレキュラーシーブ

Research Abstract

本研究の目的は処理の困難なNOxに焦点をあて,ユニークな非平衡プラズマを用いた脱着・再生を行い,低濃度大容量排ガスを高濃度小容量に変換して高効率に除去するシステムを確立することにある.国内外でのこの非平衡プラズマ脱着・再生の研究している研究者はほとんどなく,申請者の独創的なアイデアであり,排ガス処理コストの大幅な縮小が期待でき,地球規模の環境保護にも大きく貢献できると考えられる.
前年度の研究より,NOの吸着にはモレキュラーシーブ(MS)13Xが適しているということとAC60Hz電源を用いて繰り返し吸着・脱着を行うことによって,脱着量が増加するという結果が得られた.そこで,本年度はこのMS-13Xを使って,電源(AC60Hz,20kHz,パルス電源),繰り返し回数などを変化させてNOの脱着実験を行った.その結果,AC 20 kHz電源を用いた場合については1回目の脱着課程で効率よくNOを脱着するが,数分でリアクタが高温になるため(リアクタ表面温度100℃),リアクタの温度を監視しながら電源のスイッチをON-OFFすることによって温度制御による脱着の最適化を試みた.一方,パルス電源を用いた場合にはAC60Hzの電源を用いたときと同様に繰り返し吸着・脱着を行うことによってより効果的にNOを脱着させることができ,消費電力はAC60Hz電源を用いたときの半分以下であり,経済的にNOを脱着・再生(高濃度化)させることができた.

Research Products

• [Publications] T.Yamamoto: "Nonthermal plasma desorption for NOx Control"Transactions of the Institute of Fluid-flow Machinery. 107. 111-120 (2000)
• [Publications] 山本俊昭: "非平衡プラズマを用いたNOの脱着・再生に関する研究"静電気学会誌. 24・3. 161-162 (2000)
• [Publications] M.OKUBO: "Adsorption and Nonthermal Plasma Desorption Processes for Increasing NOx Concentration in Flue Exhaust Gas"Proc.2001 IEEE Industry Applications Conference. (未定)(発表予定). (2001)
• [Publications] T.Yamamoto: "Simultaneous Removal of NOx and SOx in Flue Gas Using Plasma-Chemical Hybrid Process"Proceedings of the 2000 IEEE Industry Applications Conference. (CD-ROM). (2000)
• [Publications] M.Okubo: "Odor Control using the AC Barrier Type Plasma Reactors"Proceedings of the 2000 IEEE Industry Applications Conference. (CD-ROM). (2000)
• [Publications] M.Okubo: "NOx Removal Characteristics in Diesel Engine Exhaust Using Plasma-Chemical Hybrid Process"Proc.4th ESA/IEJ Joint Symposium in Electrostatics. 341-354 (2000)
• [Publications] 藤本真徳: "非平衡プラズマを用いたNOxの脱着・再生に関する基礎特性"第23回静電気学会全国大会講演論文集. 9-12 (1999)
• [Publications] T. Yamamoto,: "Adsorption Isotherms of Building Materials Using the Electrodynamic Balance"Proceedings of First Asia Aerosol Conference. 227-228 (1999)
• [Publications] H. Kohno: "Removal of Toluene and Trichloroethylene from Air Stream by the Capillary Tube Discharge Plasma-Adsorbent Hybrid Technology"JIEE. 19-20 (1999)
• [Publications] T. Yamamoto: "Desorption and Regeneration of NOx Using Non-Equilibrium Plasma"Desorption and Regeneration of NOx Using Non-equilibrium Plasma 1st Polish-Japanese Hakone Group Symp. on Non-thermal Plasma Processing of Water and Airで発表予定. (未定).