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Air Purification by Atomizing Acrylamide Polyampholyte Solution Using One-fluid Spray Nozzles

Research Project

Project/Area Number 24560930
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, 工学部, 教授 (40262555)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KAGI Naoki  東京工業大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20345383)
TOKUNGA Ken  工学院大学, 基礎・教養教育部門, 准教授 (30467873)
Research Collaborator MORITA Tatsuo  
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords高分子両性電解質 / 揮発性有機化合物 / 排ガス処理 / 液噴霧法 / 変調電磁場法 / 一流体スプレーノズル / 静電スプレー法 / 離散液滴モデル(DDM)法 / 吸着 / 静電噴霧法
Outline of Final Research Achievements

Attention has been focused on the method for abating VOCs (volatile organic compounds) at a low concentration (less than 100 ppm) in exhaust gas of factories by spraying acrylamide polyampholyte (APA) solution. The present study was aimed to develop a compact VOC treatment system using one-fluid spray nozzles without compressed air instead of two-fluid ones and establish the estimation of VOC abatement performance by atomized droplets using CFD simulation and mass balance model. Then, both methods, the electrospray method and the modulated electromagnetic field one, were applied to the one-fluid nozzle to catch up with the VOC removal rate of two-fluid nozzle. As a result, it was found that both methods enhanced the specific removal rate of toluene vapor for the one fluid nozzle. Also, we found that the specific removal rate obtained from the estimation method coincided with that from the experiments when the parameter relevant to surface coverage of APA on a droplet, α was 0.18.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Abatement of VOCs by Atomizing Acrylamide Polyampholyte (APA) Solution using Spray Nozzles2014

    • Author(s)
      並木則和,高木 剛,鍵 直樹,守田辰夫,小林俊弼
    • Journal Title

      KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU

      Volume: 40 Issue: 4 Pages: 306-312

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.40.306

    • NAID

      130004463939

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] スプレーノズルを用いたポリアクリルアミド両性電解質溶液噴霧による 揮発性有機化合物の除去2014

    • Author(s)
      並木則和,高木 剛,鍵 直樹,守田辰夫,小林俊弼
    • Journal Title

      化学工学論文集

      Volume: 40

    • NAID

      130004463939

    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 一流体スプレーノズルを用いたポリアクリルアミド両性電解質液噴霧による揮発性有機化合物の除去2014

    • Author(s)
      並木則和,高木 剛,鍵 直樹,守田辰夫,小林俊弼
    • Organizer
      第46回化学工学会秋季大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 一流体スプレーノズルを用いたポリアクリルアミド両性電解質溶液噴霧による揮発性有機化合物の除去性能の向上2014

    • Author(s)
      山田哲也,高木 剛,高井真奈人,徳永 健,並木則和,鍵 直樹,守田辰夫,小林俊弼
    • Organizer
      第31回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2014-08-06 – 2014-08-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリアクリルアミド両性電解質液噴霧による排ガス中揮発性有機化合物の除去2014

    • Author(s)
      並木則和,高木 剛,高井真奈人,鍵 直樹,守田辰夫,小林俊弼
    • Organizer
      第31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
    • Year and Date
      2014-05-20 – 2014-05-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 各種スプレー法を用いたポリアクリルアミド高分子両性電解質液噴霧による揮発性有機化合物の除去2013

    • Author(s)
      髙木 剛,並木則和,徳永 健,鍵 直樹,守田辰夫,久保 彰,大久保隆司,真鍋充房,小林俊弼
    • Organizer
      第30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
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 一流体スプレーノズルを用いたAPA溶液噴霧による揮発性有機化合物の除去性能の向上2013

    • Author(s)
      高木 剛,川島尚也,徳永 健,並木則和,鍵 直樹,守田辰夫,大久保隆司,真鍋充房,小林俊弼
    • Organizer
      第30回エアロゾル科学・技術研究討論会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 一流体スプレーノズルを用いたポリアクリルアミド高分子両性電解質液噴霧による揮発性有機化合物の除去2013

    • Author(s)
      高木 剛,並木 則和,徳永 健,鍵 直樹,守田 辰夫, 久保 彰,小林 俊弼
    • Organizer
      化学工学会第45回秋季大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] ポリアクリルアミド高分子両性電解質溶液噴霧による排ガス中揮発性有機化合物の除去特性

    • Author(s)
      高木 剛,押久保 悠,徳永 健,並木則和(工学院大学),鍵 直樹(東京工業大学),守田辰夫,大久保隆司,真鍋充房(テクノメディカル㈱),小林俊弼(エスポ化学㈱)
    • Organizer
      第29回エアロゾル科学・技術討論会
    • Place of Presentation
      北九州学研都市会議場
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 各種スプレー法を用いたポリアクリルアミド高分子両性電解質液噴霧による揮発性有機化合物の除去

    • Author(s)
      髙木 剛,並木則和,徳永 健(工学院大学),鍵 直樹(東京工業大学),守田辰夫,久保 彰,大久保隆司,真鍋充房(テクノメディカル㈱),小林俊弼(エスポ化学㈱)
    • Organizer
      第30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
      早稲田大学国際会議場
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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