2019 Fiscal Year Annual Research Report
Improvement in decomposition efficiency of persistent substances in exhaust gas with polarity-reversed voltage pulses
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16K06227
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
門脇 一則 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 教授 (60291506)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾崎 良太郎 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (90535361)
弓達 新治 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 助教 (40380258)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | エレクトロスプレー / 交互進展法 / 排ガス処理 / 廃水処理 / ストリーマ放電 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
既存の触媒技術に頼ることなくパルス放電処理だけで，排ガス中や排水中に含まれる難分解性物質を高効率分解する技術の確立を目指す。注射針電極からエレクトロスプレー により模擬排水を噴霧させることにより，気液混合領域を形成する。スプレーによる液滴噴射の直後，すなわち気液混合領域が空間に形成されている短時間のうちに，今度は注射針電極からストリーマ放電を進展させる。この交互進展の規則的かつ周期的繰り返しにより，プラズマ化学反応による水中有害物質の分解処理率を高める。しかしながら，ひとつの注射針電極から，液体の静電噴霧とストリーマ放電を同一空間に進展させることは難しい。そのため，静電噴霧用電極とストリーマ放電用電極を独立して用意し，噴霧とストリーマを別々の位置から進展させるのが一般的である。しかしこの方法では，針先端部の高電界領域で噴霧とプラズマの両方が形成されていることにはならない。我々はこの問題を解決するために，針先端の水滴の固有振動周波数に同期して脈動する直流電圧に繰り返しナノ秒パルス電圧を重畳することにより，スプレー拡散と放電進展の時間制御を目指している。2019年度，以下の課題（１）および（２）に取り組んだ。
（１）脈動周波数の最適化による分解処理率の向上
（２）気液混相領域とパルス放電の進展領域との重なり状態の確認
（１）については，トルエン含有ガスの分解処理に本手法を適用した結果を用いて評価した。（２）については，高速ゲート付きイメージインテンシファイアを用いた過渡的放電光の時間分解観察にの結果を用いて評価した。得られた成果を国際会議にて発表するとともに学会誌へ投稿し，掲載が認められた。
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