2014 Fiscal Year Annual Research Report
一流体スプレーノズルを用いたアクリルアミド高分子両性電解質液噴霧法による空気浄化
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24560930
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
並木 則和 工学院大学, 工学部, 教授 (40262555)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鍵 直樹 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (20345383)
徳永 健 工学院大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (30467873)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 高分子両性電解質 / 揮発性有機化合物 / 排ガス処理 / 液噴霧法 / 変調電磁場法 / 一流体スプレーノズル / 離散液滴モデル（DDM）法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度では，実際の使用条件を想定してAPA原液に塩を添加したDI水で希釈した場合の一流体ノズルのトルエン除去性能に及ぼす影響を調べるとともに，昨年度検討した液滴の噴霧状態の数値解析を用いたVOC除去性能推定法の確立を試みた。
担当Ⅰ（並木）では，今回使用するAPA原液に新たに添加剤の無い液を用いて，硫酸Naおよび硫酸Mgの塩を添加して，MEF適用の有無によりトルエン除去性能を調べた。その結果，MEFを適用しない場合には塩添加により比除去速度が大きく低下し，Mg塩50ppm添加時にはほとんど除去されなくなった。一方，DI水で希釈した無添加APA原液と添加剤入り原液のMEF添加前後の比除去速度の増加率で比較すると，添加剤入り原液の方がMEF適用時の増加率が無添加原液よりも増加率が顕著に大きく，塩を添加するとMEF適用による両液で増加率に違いは見られなくなった。
担当Ⅱ（鍵・守田）では，二流体ノズルを用いている実機でMEFを適用した場合の測定を行う予定であったが，実測工場の都合で断念した。しかし，情報交換の中でAPA溶液噴霧法に代わる新しいVOC処理法についての知見が得られた。
担当Ⅲ（徳永）では，市販のCFDソフトウェアを用いて前年度構築した離散液滴モデル（DDM）法を活用した実験風洞内の噴霧液滴分布を計算モデルについて再評価した結果，いくつかの不備な点が見つかったためモデルの改良を行った。その結果，改良モデルで計算した噴霧液滴分布では，風洞内の縮流部下流の風速が速くなり，蒸発による噴霧液滴径の減少が抑制される結果となった。さらに，この結果を用いて風洞内のトルエン蒸気のAPA噴霧液滴への吸着による物質収支式に基づく簡易計算モデルを構築した。その結果，液滴表面の被覆率αを0.18とすることで，トルエン比除去速度の実験値とほぼ一致し，様々な噴霧条件におけるAPA噴霧液滴のVOC除去性能の予測に適用できる見通しが立った。
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| Remarks |
2015年4月21日～22日開催された第32回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究発表会にて，前年度発表した「ポリアクリルアミド両性電解質液噴霧による排ガス中揮発性有機化合物の除去」の研究発表（本報告書に掲載）に対して優秀研究発表として会長奨励賞が授与された。
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