プラズマ濃縮複合浄化法による超高・低濃度NOx・SOx・微粒子同時処理技術

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15310061
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 山本 俊昭 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50305653)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒木 智之 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (00326274) ; 大久保 雅章 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40223763)
• Keywords: プラズマ / 脱硫 / 脱硝 / 微粒子捕集 / ディーゼルエンジン / 船舶 / 酸化 / 還元

Research Abstract

高濃度(1,000〜2,000ppm)NOx・SOx・微粒子同時処理可能システムを構築するため,次の4項目を評価した.(1)プラズマ発生装置としては電気集じんの可能なバリアタイプの同軸円筒リアクタを用い,Na_2SO_3とNaOH混合液をリアクタ上部より注入し,パルスコロナやストリーマ放電によるプラズマにより酸化されたNO_2をイオン風により効率よく気液接触還元反応させる,つまり,電気集じんによる微粒子捕集とNa_2SO_3によるNO_2の還元とNaOHによるSO_3の吸収中和を同時に行う方法をとり,滞留時間1.2秒でディーゼル排ガス微粒子を88%,NOxを75%,SOxを93%以上の除去を達成できた.(2)放電電極部に還元ガス/液体を注入し,リアクタ内部にラジカルを噴霧させ,プラズマ化学反応によりNOx・SOx・微粒子同時処理を行うリモートプラズマ法を用い処理ガス量を1/10とすることができた.(3)プラズマリアクタによる乾式微粒子捕集とNO酸化,その後ケミカルリアクタによる二段湿式NOx・SOx・微粒子同時除去システムの開発,(4)デイーゼル排ガス処理として,プラズマ酸化によるNO_2と捕集されたススとの低温・無触媒燃焼と,上記のプラズマ・ケミカルプロセスによるNO_2・SOx乾式同時除去.ここで,ススとNOx発生はトレードオフの関係にあるのでディーゼル車としてC(スス)/NO_2の最適比を迫求した.結果の一例として高濃度NOx処理結果を示すと,2000ppmのNOを窒素プラズマ処理を行うことで,NOを100%N_2へ還元することに成功した,また,排ガス中のO_2の量を抑制することによりNO最大処理濃度が決まってくることが判明した.

Research Products

• [Publications] 大久保 雅章: "ハニカム内に発生させた非熱プラズマによるディーゼル微粒子フィルタの低温燃焼再生"日本機械学会論文集,B編. 69・688. 2719-2724 (2003)
• [Publications] 山本 俊昭: "プラズマ・化学反応複合プロセスを用いた無触媒脱硝・脱硫同時処理技術"日本機械学会論文集,B編. 69・685. 2167-2172 (2003)
• [Publications] Yamamoto, T.: "Performance Evaluation of Nonthermal Plasma Reactors for NO Oxidation in Diesel Engine Exhaust Gas Treatment"IEEE Transactions on Industry Applications. 39-6. 1608-1613 (2003)
• [Publications] Yamamoto, T.: "Nonthermal Plasma Regeneration of Diesel Particulate Filter"SAE paper. No.2003-01-1182. (2003)
• [Publications] M.Okubo: "Low Temperature Soot Incineration of DPF Using Nonthermal Plasma Induced Radical Injection"Proc.of ESA-IEE Joint Meeting on Electrostatics 2003. 416-430 (2003)
• [Publications] M.Okubo: "Soot Incineration of Diesel Particulate Filter Using Honeycomb Nonthermal Plasma"SAE paper. No.2003-01-1886. (2003)