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Development of simultaneous treatment system for VOCs and particles in gas phase using ultrasonic atomization

Research Project

Project/Area Number 16K06836
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
Research InstitutionKogakuin University

Principal Investigator

Namiki Norikazu  工学院大学, 先進工学部, 教授 (40262555)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 諏訪 好英  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (10416836)
鍵 直樹  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (20345383)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords超音波霧化 / 光触媒分解 / 酸化チタン含有液滴 / 帯電霧化液滴 / 静電粒子捕集 / 液滴含有酸化チタン / 静電捕集 / 粉粒体操作 / 酸化チタン光触媒 / 揮発性有機化合物
Outline of Final Research Achievements

For ultrafine particle (UFP) collection using droplets generated by ultrasonic atomization (UA) the collection efficiency of the UAUEC (UA-assisted UFP electrostatic collector) for test UFPs increased by employing the induced charging system composed of a ring electrode placed near the root of a liquid column generated on the UA oscillator and a countered grounded-one at the liquid level.
For VOC degradation using UA-generated droplets containing TiO2 particles the degradation efficiency attained a high value by introducing additives of carbon black particles or silica ones into TiO2 suspension in the photocatalytic reactor at an optimum concentration of their suspension and its temperature. In addition, the modification of air inlet of photocatalytic reactor into the tangential type of inlet attained a higher degradation efficiency without aid of mixing fans used for the conventional reactor.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

超音波霧化現象(UA)を利用して超微粒子とガス状汚染物質であるVOC(トルエン)を,別々の装置であるものの大流量で一定の効率で処理できる装置を提案できた。そのため,室内環境の中でも特に病院等の空間での加湿機能付き空気清浄機として適用できる目処が立った。今後は,装置の一体化を図り,より大流量で処理できるように装置を改良することで,実用的な装置へ応用できることが期待される。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Open Access: 6 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] ULTRAFINE PARTICLE COLLECTION CHARACTERISTICS OF AIR-HANDLING UNIT AND AIR FILTER FOR BUILDING2019

    • Author(s)
      鍵 直樹,並木 則和
    • Journal Title

      Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 84 Issue: 755 Pages: 65-71

    • DOI

      10.3130/aije.84.65

    • NAID

      130007584189

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Smoke Isolation Performance at the Interface between Smoking and Non-smoking Zones at a Lower Interfacial Velocity2018

    • Author(s)
      並木 則和、鍵 直樹
    • Journal Title

      Earozoru Kenkyu

      Volume: 33 Issue: 1 Pages: 12-19

    • DOI

      10.11203/jar.33.12

    • NAID

      130006619230

    • ISSN
      0912-2834, 1881-543X
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    • Open Access
  • [Journal Article] 空気中エンドトキシン濃度と浮遊細菌濃度に関する基礎的研究2018

    • Author(s)
      金勲,柳宇,鍵直樹,東賢一,林基哉,大澤元毅
    • Journal Title

      日本建築学会環境系論文集

      Volume: 83 Issue: 4 Pages: 528-537

    • DOI

      10.1002/2475-8876.12052

    • NAID

      130007422208

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 煙道内PM2.5/PM10測定用バーチャルインパクタの小型化の試み2018

    • Author(s)
      並木則和,岡本 頌,中山良一,塚田まゆみ,神谷秀博
    • Journal Title

      空気清浄

      Volume: 56 Pages: 24-28

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    • Author(s)
      近藤 恒佑,鍵 直樹,並木 則和
    • Journal Title

      Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ)

      Volume: 82 Issue: 737 Pages: 663-672

    • DOI

      10.3130/aije.82.663

    • NAID

      130005874083

    • ISSN
      1348-0685, 1881-817X
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    • Author(s)
      Kazuhiko Sekiguchi, Yuki Kurita, Kenshi Sankoda, Norikazu Namiki, Fumio Yasui, Hajime Tamura
    • Journal Title

      Aerosol and Air Quality Research

      Volume: 17 Issue: 8 Pages: 2110-2118

    • DOI

      10.4209/aaqr.2017.01.0045

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    • Author(s)
      T. Kudo, K. Sekiguchi, K. Sankoda, N. Namiki, S. Nii
    • Journal Title

      Ultrason. Sonochem.

      Volume: 37 Pages: 16-22

    • DOI

      10.1016/j.ultsonch.2016.12.019

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 超音波霧化液滴を用いた浮遊超微粒子の捕集2018

    • Author(s)
      並木則和、西下仁人、中山良一、関口和彦、二井 晋
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      木村美結、中山良一、並木則和、関口和彦、鍵 直樹
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      第35回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
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  • [Presentation] 酸化チタンを含有した超音波霧化液滴を用いた揮発性有機化合物(VOC)の光触媒分解性能の向上2018

    • Author(s)
      木村美結,中山良一,並木則和,関口和彦,鍵 直樹
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      第35回エアロゾル科学・技術研究討論会
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  • [Presentation] 超音波霧化粗大液滴を利用した浮遊超微粒子の捕集2018

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      並木則和,西下仁人,中山良一,関口和彦,二井 晋
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      第35回エアロゾル科学・技術研究討論会
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  • [Presentation] 超音波霧化粗大液滴を利用した浮遊超微粒子の捕集2018

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      並木則和,西下仁人,中山良一,関口和彦,二井 晋
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      化学工学会第50回秋季大会
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  • [Presentation] 酸化チタン含有超音波霧液滴を用いた揮発性機合物(VOC)に対する光触媒分解率の向上2018

    • Author(s)
      木村 美結,中山 良一,並木 則和,関口 和彦,鍵 直樹
    • Organizer
      平成30年室内環境学会学術大会
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  • [Presentation] 超音波霧化による生成液滴を用いた超微粒子の除去2017

    • Author(s)
      西下仁人,中山良一,並木則和,関口和彦,二井 晋
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      第34回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
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  • [Presentation] 超音波霧化液滴中のTiO2 粒子を用いたVOC の光触媒分解2017

    • Author(s)
      中山良一,鈴木さつき,並木則和,関口和彦,二井 晋
    • Organizer
      第34回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会
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  • [Presentation] Photocatalytic Degradation of VOCs Using TiO2-Containing Droplets Atomized by Ultrasonic Irradiation2017

    • Author(s)
      Norikazu NAMIKI, Satsuki SUZUKI, Ryoichi NAKAYAMA, Kazuhiko SEKIGUCHI, Susumu NII, Naoki KAGI, Yoshihide SUWA
    • Organizer
      Asian Aerosol Conference 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Collection of Ultrafine Particles Using Droplets Atomized by Ultrasonic Irradiation2017

    • Author(s)
      Kimito NISHISHITA, Norikazu NAMIKI, Ryoichi NAKAYAMA, Kazuhiko SEKIGUCHI, Susumu NII
    • Organizer
      Asian Aerosol Conference 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 超音波霧化により生成した負ナノ液滴の生成および制御2017

    • Author(s)
      唐津 渉・西下仁人・中山良一・並木則和・関口和彦・二井 晋
    • Organizer
      第34回エアロゾル科学・技術研究討論会
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  • [Presentation] 酸化チタンを含む超音波霧化液滴を用いたVOCの光触媒分解2017

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      中山良一・鈴木さつき・並木則和・関口和彦・二井 晋・鍵 直樹・諏訪好英
    • Organizer
      第34回エアロゾル科学・技術研究討論会
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  • [Presentation] 超音波霧化により生成した負ナノ液滴の分離および生成2017

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      唐津 渉・ 西下 仁人・中山 良一・並木 則和・ 関口 和彦・二井 晋
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  • [Presentation] 超音波霧化液滴を用いた粒子捕集装置の構築2016

    • Author(s)
      唐津 渉・西下仁人・並木則和・中山良一,関口和彦,二井 晋
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      平成28年度室内環境学会学術大会
    • Place of Presentation
      産業総合研究所(つくば市)
    • Year and Date
      2016-12-15
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  • [Presentation] 超音波霧化液滴を用いた超微粒子捕集2016

    • Author(s)
      西下仁人・並木則和・鈴木さつき,関口和彦,二井 晋
    • Organizer
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2016-08-30
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  • [Presentation] 超音波霧化液滴とTiO2光触媒を用いたVOCの分解2016

    • Author(s)
      鈴木さつき・西下仁人・並木則和,関口和彦,二井 晋
    • Organizer
      第33回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学(堺市)
    • Year and Date
      2016-08-30
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  • [Presentation] 超音波霧化液滴を用いた粒子捕集装置の構築2016

    • Author(s)
      西下仁人、並木則和、鈴木さつき、関口和彦、二井 晋
    • Organizer
      第33回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究発表会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京)
    • Year and Date
      2016-04-19
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  • [Presentation] 超音波霧化を用いた粒子およびVOC 同時除去システムの構築―超音波霧化液滴を用いたVOC の分解―2016

    • Author(s)
      鈴木さつき、西下仁人、並木則和、関口和彦、二井 晋
    • Organizer
      第33回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究発表会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京)
    • Year and Date
      2016-04-19
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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