放電重畳型パックドベッド法による高分解率NOx低減リアクタの開発に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10680554
• Research Institution: Musashi Institute of Technology
• Principal Investigator: 岸田 治夫 武蔵工業大学, 工学部, 講師 (40061527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 湯本 雅恵 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (10120867) ; 伊藤 泰郎 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (80061505)
• Keywords: NOx / パックドベッド / 沿面放電 / 無声放電 / 放電重畳 / 球状誘電体

Research Abstract

本研究では放電重畳効果を適用した,NOx低減を対象とする,パックドベット型リアクタの開発を目的とした。放電リアクタは平行平板電極を薄い誘電体で覆い,その間に均一な誘電体球を充填した構造である。交流高電圧を電極間に印加し,N_2で希釈したNOガスをリアクタ内に流通し,NOx分析計にて分解量を測定した。
以下に本研究によって得られた新たな知見等の成果を記述する。
1. 放電状態 上部電極に導電性ガラスを用い,放電発光状態を観察した。観察の結果,上部電極と球状誘電体との接点部分において,沿面放電による発光が確認された。また,電極を覆う誘電体を取り外した場合は,球状誘電体と電極との接点で沿面放電が発生しないため,NOx分解率は低下した。
2. 球状誘電体充填の効果 球状誘電体を充填した場合は放電空間が狭くなり.ガス流速が速くなるので分解効率は低下するものと考えられるが,球状誘電体を充填した方が,高い分解効率が得られた。これは球状誘電体を充填することにより,無声放電に加えて沿面放電が発生し,放電重畳効果が起因したものと考えられる。
3. 誘電体材料の影響 比誘電率が異なる数種類の球状誘電体を用い,NOx分解特性を検討したた。その結果,比誘電率がε=100〜330の範囲に置いて,NOx分解率は最も高い結果が得られた。
4. 球状誘電体の形状および多層効果 径の異なるアルミナビーズを用い.電極間に充填する球状誘電体の層の数を1〜4層と変化させ,NOx分解特性を比較した。実験の結果,充填する球状誘電体の径は3.0mm,球状誘電体を一層のみ充填した場合に,効率よくNOxを分解することが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] J.S.Chang: "Reduction of NOx from Combustion Flue Gases by Corona Discharge Activated Methane Radical Injections" Combustion Science and Technology. Vol.133. 31-47 (1998)
• [Publications] K.Urashima: "Reduction of NOx from Natural Gas Combustion Flue Gases by Corona Discharge Radical Injection Techniques" IEEE Transaction on Industry Applications. Vol.34 No.5. 934-939 (1998)
• [Publications] T.Nomura: "The Effect of Packed Material on the NOx Removal by Packed Beads Barrier Discharge Reactor" 電気学会論文誌. 119-A-6(掲載予定). (1999)