Development of innovative photochemical de-NOx at low temperature, no catalyst, and no de-NOx agent

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02357
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24020:Marine engineering-related
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: Kambara Shinji 岐阜大学, 大学院工学研究科, 教授 (80362177)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 真空紫外線 / 脱硝 / 一酸化窒素 / オゾン / 硝酸 / エキシマランプ

Outline of Final Research Achievements

We developed a photochemical reactor to convert NO to a water-soluble substance by irradiating vacuum ultraviolet (VUV) light of 172 nm wavelength at room temperature, without a catalyst or deNOx agent. The elementary reaction mechanism was elucidated in a laboratory-scale photochemical reactor. Large flow rate photochemical deNOx experiments were also conducted using actual exhaust gas from a waste incinerator. The deNOx rate of the scale-up system was lower than that of the lab-scale reactor. This is because the high moisture concentration (about 30%) in the actual exhaust gas prevented ozone formation by VUV irradiation, making it difficult for the NO oxidation reaction and HNO3 conversion reaction to proceed.

Free Research Field

化学工学（環境エネルギー）

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

紫外線（254 nm）による脱硝法の研究例はいくつかあるが，光子エネルギーが小さいため脱硝率が低く，実用に至らないことがわかっている。本研究は，光子エネルギーが高い172 nm紫外線を用いたところに独自性がある。また，低温・無触媒・脱硝剤なしの流通系反応場でNOをN2に90%以上転換できた実例はこれまでにないことから，創造性ある研究と言える。学術的観点では，本提案は気相光反応工学という新規な学術分野を開拓するものであり，学術的独自性・創造性が認められることから，推進すべき重要な研究課題であると考える。