都市ごみの高効率燃焼・熱交換と低温プラズマ導入によるその排ガス制御

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12792005
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 稲田 茂昭 群馬大学, 工学部, 助教授 (00008517)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 勲 群馬大学, 工学部, 教授 (40008511) ; 斉藤 正浩 群馬大学, 工学部, 助手 (50170527) ; 天谷 賢児 群馬大学, 工学部, 助教授 (20221731) ; 根津 紀久雄 群馬大学, 工学部, 教授 (40114186) ; 楠元 一臣 群馬大学, 工学部, 助教授 (80221927)
• Keywords: 低温プラズマ反応 / 表面改質材の創製 / 排ガスの分解 / 高周波誘導加熱 / 塩化水素ガス分解 / 金属付着複合繊維材料 / 排ガス処理繊維フィルター / 酸化チタン表面改質層

Research Abstract

本研究は低温プラズマ反応を利用して、都市ごみの焼却施設である燃焼炉壁を耐高温耐食性に富んだ材質に変えるべく、その創製と同時に高効率熱交換用のボイラー管壁の表面改質を狙いとしている。更に、低温プラズマ反応管内に燃焼ガスを通すことによってドライにして塩化水素ガスやガス中に高濃度に含まれる重金属類を分解させることを目的としている。
平成13年度はこれらの目的に対して、低温プラズマ反応によってどの程度塩化水素ガスが除去できるか、および低温プラズマを利用し、天然、合成繊維にチタンや珪素金属をスパッタリングさせ、それを除去フィルターとして利用する排ガスのクリーン化を考え、その複合繊維材料の創製も試みた。得られた知見を以下にまとめる。
1.アルゴンガスプラズマおよび酸素ガスプラズマでは塩化水素ガスを反応除去できなかったが、窒素ガスプラズマを使用すれば、その濃度の3分の1が除去できることが判明した。
2.低温プラズマ内に四塩化チタンおよび四塩化珪素を導入し、それらの気化ガスプラズマ反応を利用して、絹糸、綿、ナイロンの表面にチタンおよび珪素金属をスパッタリングさせることに成功した。
今後,この金属付着複合繊維材料を利用して,プラズマ反応による排ガス(特に塩化水素ガス)の分解・吸着へとその歩を進める必要がある.
なお、2に関しては、「低温プラズマによる繊維材料の表面処理方法並びにそれにより得られる表面改質繊維材料および表面改質繊維製品」との名称で、2002年4月上旬に特許申請予定

Research Products

• [Publications] 稲田茂昭, 小池 正起, 飯島 明: "低温プラズマによる排ガスのクリーン化"日本機械学会東北支部 第37期総会講演会論文集. No.021-1. 170-171 (2002)
• [Publications] 稲田 茂昭, 飯島 彰, 小池 正起, 小澤 康男: "低温プラズマを利用した複合材料の創製"第39回日本伝熱シンポジウム講演論文集. Vol.2(印刷中). (2002)