プラズマ脱着による濃縮技術を用いたSOx・NOx同時完全除去装置の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558077
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 山本 俊昭 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (50305653)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 上田 泰稔 (株)三菱重工業, 高砂研究所, 主席(研究職) ; 黒木 智之 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (00326274) ; 大久保 雅章 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (40223763)
• Keywords: プラズマ脱着 / 非平衡プラズマ / SOx / NOx / 濃縮 / 排ガス処理 / ケミカルプロセス / 吸着

Research Abstract

有害大気汚染物質を含む排ガス濃度は通常ppmオーダーと低く排ガス量は非常に大きい.これをそのまま処理することはどのような技術を用いても,処理装置が大きくなり,運転費も高くなり経済的でない.我々の開発した非平衡プラズマによる脱着濃縮技術は,省エネルギーかつ短時間に大気圧常温で脱着濃縮でき,同時に吸着材を再生,再利用出来る特徴を持つ.また,排ガスの小容量化により装置の大幅な小型化を可能にし,さらに,一桁以上の低コストで処理することが可能である.本研究ではこの非平衡プラズマ脱着によるNOx濃縮化・小容量化技術とプラズマ・ケミカルハイブリッドシステムを用いたSOx・NOx同時完全除去装置の革新的技術開発を行い,その経済性,システムとしての評価を行い実用化の指針を計ることを目的としている.
前年度の研究から得られたプラズマ脱着による濃縮・分解処理の基礎データに基づいて,プラズマ・ケミカルリアクタ,プラズマ発生電源一つを選択し,最適化を検討した.そして濃縮されたSOx・NOxのプラズマ除去効率,反応生成物同定,消費エネルギー,経済性を評価した.また,ハニカム状プラズマリアクタを用いて,プラズマ脱着濃縮化を行わずに吸収されたSOx・NOxを直接分解する新技術も検討した.同時にスケールアップに必要なリアクターや電源の設計指針やエンジニアリング評価,処理システムのトータルシステムとする最適化,設計指針の決定,経済性の評価を行った.

Research Products

• [Publications] Toshiaki Yamamoto: "Towards Ideal NOx Control Technology Using a Plasma-Chemical Hybrid Process"IEEE Transactions on Industry Applications. 37・5. 1492-1498 (2001)
• [Publications] 山本俊昭: "非平衡プラズマと化学反応プロセスを併用したディーゼルエンジン排気ガス中のNOx除去"日本機械学会論文集. (B)67・663. 2891-2897 (2001)
• [Publications] Toshiaki Yamamoto: "Performance Evaluation of Nonthermal Plasma Reactors for NO Oxidation in Diesel Engine Exhaust Gas Treatment"Proceedings of the 2001 IEEE Industry Applications Conference. 2. 1092-1098 (2001)
• [Publications] Masaaki Okubo: "Improvement of Energy Efficiency for Removal of Diesel Engine Emission NOx Using Pulsed Corona Plasma-Chemical Hybrid Process"Proc. of 25th International Conferences on Phenomena in Ionized Gases. 4. 113-114 (2001)
• [Publications] Tomoyuki Kuroki: "NOx and SO_2 Removal for Optimum Plasma Process"Proc. of 25th International Conferences on Phenomena in Ionized Gases. 4. 121-122 (2001)
• [Publications] Toshiaki Yamamoto: "Diesel Engine Emission Control Using Plasma-Chemical Hybrid Process"Proc. of Second International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology. 79-84 (2001)
• [Publications] Toshiaki Yamamoto: "Simultaneous Removal of NOx, SOx, and CO_2 at Elevated Temperature Using a Plasma-Chemical Hybrid Process"IEEE Transactions on Industry Applications. 38・5. 1168-1173 (2002)
• [Publications] Masaaki Okubo: "NOx Concentration Using Adsorption and Nonthermal Plasma Desorption"IEEE Transactions on Industry Application. 38・5. 1196-1203 (2002)
• [Publications] Tomoyuki Kuroki: "Single-Stage Plasma-chemical Process for Particulates, NOx, and SOx Simultaneous Removal"IEEE Transactions on Industry Applications. 38・5. 1204-1209 (2002)
• [Publications] 大久保雅章: "非平衡プラズマによるNOx除去に及ぼす磁場の効果"静電気学会誌. 26・5. 215-219 (2002)
• [Publications] Goichi Tanioka: "NOx Concentration Technique Using Pulsed Corona Plasma"Proc.ESA-IEJ Joint Meeting. 292-303 (2002)
• [Publications] M.Okubo: "Simultaneous Removal of NOx, SOx and Soot Particles in Diesel Engine Exhaust Gas using Corona Plasma-Chemical Hybrid Process"Proc.of ESCAMPIG16/icrp5. 2. 363-364 (2002)
• [Publications] Masaaki Okubo: "Odor Control Using the AC Barrier-Type Plasma Reactors"IEEE Transactions on Industry Applications. 37・5. 1447-1455 (2001)
• [Publications] 黒木智之: "非平衡プラズマを用いた室内環境清浄技術(たばこ煙中の悪臭ガス除去)"日本機械学会論文集. (B)67・658. 1481-1486 (2001)
• [Publications] Toshiaki Yamamoto: "Odor and Noise Pollution Control"Humans press (USA) (未定 約60ページ). (2003)