2014 Fiscal Year Annual Research Report
プラズマ・触媒ハイブリッドシステムによる舶用ディーゼル排ガスの浄化
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25289321
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
江原 由泰 東京都市大学, 工学部, 教授 (40308028)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瑞慶覧 章朝 神奈川工科大学, 工学部, 准教授 (00601072)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 電気集じん / ディーゼル / 排ガス / プラズマ / 触媒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は舶用ディーゼルエンジンの排ガス処理技術として，高濃度な微粒子（PM）を高効率捕集し，そのPMを連続的に酸化燃焼させるセルフクリーン技術と一酸化窒素(NO)をプラズマによりNO2に酸化させ，スクラバーにより浄化する装置の開発である。PMの酸化燃焼とNOの酸化にはプラズマにより発生するオゾンと低温酸化触媒を用いたハイブリッドシステムを採用する。また， PMの再飛散現象を抑制するため，独自に開発した電気集じん装置(ホール型ESP)を採用し，スクラバーには海水を用いる。これらのシステムにより革新的で経済的なPM・NOｘ浄化処理技術を確立する。
本年度では，二重シリンダ型に加え，平行平板電極を有するホール型ESPを開発し，その性能評価を行った。また，PMをバリア放電(DBD)リアクタで酸化燃焼させる際のガス温度の検討も行った。さらに，集じんプロセスの3次元シミュレーション解析や海水スクラバーの最適化を行い以下のことが明らかとなった。
1.ホール型ESPの改良を行い，平行平板ホール型ESPとすることで，より再飛散現象を抑制することができた。2.DBDリアクタでは，処理ガス温度が高くなるほどPM燃焼量が多くなった。3.3次元シミュレーション解析では，イオン風の解析を行い，ホール電極にイオン風が吹き込まれることが確認できた。4.電界処理により海水のpHが上昇し，排ガス中SOx の低減性能向上が図られた。
以上の成果は学術雑誌に掲載し，学会発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
舶用ディーゼルエンジンから排ガス処理するシステムの要素技術として，PMを捕集するホール型ESPの集じんメカニズムを検討した。3次元シミュレーションにより，電極間の電位分布やイオン風を解析し，ホール電極に取り込まれる粒子の挙動を明らかにした。そして，最適電極構成の抽出を行い，平行平板電極を有するホール型ESPにより集じん特性の検証も行った。また，DBDリアクタによるPM燃焼の注入電力特性および課電周波数，処理温度の影響について検討を行った。これらの要素技術を再検討し，実用化に向けたシステムの構築準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までに得られた結果を検討し最適化したPM・NOx浄化処理システムを製作する。同時にプラズマリアクタ中に設置する触媒や担持する誘電体の評価を行い，PMおよびNOの酸化効率の向上を図る。また，集じんプロセスの3次元シミュレーションと粒子の挙動を可視化する粒子画像流速測定法(PIV解析)を行い，ホール型ESPの集じんプロセスを検討する。高風速処理に対応するシステムの構造パラメータの確認し，最適な実用システムの検討を行う。
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[Presentation] Air Poliutipon2014
Author(s)
H. Kawakami, T. Inui, T. Sato, Y. Ehara, A. Zukeran
Organizer
Air Poliutipon
Place of Presentation
Opatija, Croatia
Year and Date
2014-07-07 – 2014-07-09
