Novel Technology of NOx and PM Removal in Marine diesel Exhaust

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H04606
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Naval and maritime engineering
• Research Institution: Tokyo City University
• Principal Investigator: EHARA Yoshiyasu 東京都市大学, 工学部, 教授 (40308028)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瑞慶覧 章朝 神奈川工科大学, 工学部, 教授 (00601072)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ディーゼルエンジン / 排ガス / 窒素酸化物 / 微小粒子 / 電気集塵 / プラズマ / バリア放電 / 触媒

Outline of Final Research Achievements

This research has been developed to remove highly concentrated particulates (PM) and nitrogen oxides (NOx) with high efficiency as exhaust gas treatment technology for marine diesel engines. When collecting PM, we developed a Hole-type electrostatic precipitator (ESP) to minimize re-entrainment, and developed a system that simultaneously removes PM and NOx with plasma and catalyst. The ESP was optimized from particle behavior simulation and PIV analysis etc. in the hole type ESP, and the performance was evaluated by the actual exhaust gas. In addition, we developed a PM removal device with high combustion efficiency even at low temperatures using plasma assisted catalyst.

Free Research Field

2プラズマ応用工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

独自に開発したホール型ESPにより，一度捕集した粒子を飛散させてしまう再飛散現象を抑制し，高集塵率を維持することが可能となる。従来の集塵システムには洗浄工程が必要不可欠であるが，PMを捕集すると同時にプラズマと触媒によって連続的に酸化処理するため，安全かつセルフクリーンなシステムとなる。プラズマと酸化触媒の重畳効果が期待でき，オゾンや活性酸素原子により300℃以上必要であった触媒活性温度が排ガス温度以下の150℃程度となり，低温酸化処理が実現できる。以上のことより，尿素フリーな革新的で超経済的なNOx・PM同時処理システムの構築が実現する。