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2015 Fiscal Year Annual Research Report

PCB含有絶縁油の革新的無害化処理に向けたマイクロ波還元プラズマプロセスの創成

Research Project

Project/Area Number 26630106
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

熊田 亜紀子  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20313009)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords絶縁油 / 廃棄物処理 / 水素還元プラズマ
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、PCBの還元処理(脱塩素化処理)においてマイクロ波加熱/触媒プロセスに水素プラズマ作用を併用した新しい手法を提案し、単純な加熱分解法よりも、反応収率、反応速度を著しく改善できる水素還元反応プロセスの創成を目指したものである。
マイクロ波照射下の水素プラズマ強度(電子温度)・頻度の測定、効果的なマイクロ波出力制御(on-off制御により、ピーク出力と休止時間を調整する)の検討を行った。その結果、マイクロ波出力を増大させても、経済性を考慮した装置サイズで上下できる出力範囲においては、形成される水素プラズマの電子温度に大きな差はなく、発光頻度(水素プラズマサイト数)を増大させる効果が見られた。
また、ON-OFF制御により、消費電力一定条件下で、マイクロ波出力強度を加減したところ、ON-OFF時間の最適値があるという見通しが得られた。これは、脱塩素化反応に寄与する水素ラジカル数が、水素プラズマサイト数と、作成される水素ラジカルの消滅時定数とのかねあいにより決定されるためと考えられる。
並行して、触媒形状・構造の改良を試みた。メソポーラスシリカ触媒では発光が得られなかったが、一連の実験を通じて、還元反応に寄与する水素ラジカルは、触媒表面の気泡部で発生し、触媒表面近傍のPd粒上、もしくは発生した水素ラジカルが多孔体内部におけるPd粒表面まで拡散して起こるという知見が得られた。

  • Research Products

    (4 results)

All 2015

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Presentation] Breakdown phenomenon across micrometer-scale surface gap under positive impulse2015

    • Author(s)
      H. Iwabuchi, S. Matsuoka, A. Kumada and K. Hidaka
    • Organizer
      68th Annual Gaseous Electronics Conference/9th International Conference on Reactive Plasmas/33rd Symposium on Plasma Processing
    • Place of Presentation
      Honolulu (USA)
    • Year and Date
      2015-10-12 – 2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Breakdown Process across Micrometer-Scale Surface Gap: Measurement and Particle Simulation2015

    • Author(s)
      H. Iwabuchi, S. Matsuoka, A. Kumada and K. Hidaka
    • Organizer
      19th ISH 2015
    • Place of Presentation
      Pilsen (Czech Republic)
    • Year and Date
      2015-08-23 – 2015-08-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of pressure on V-t characteristics across micrometer-scale surface gap2015

    • Author(s)
      H. Iwabuchi, S. Matsuoka, A. Kumada and K. Hidaka
    • Organizer
      ICPIG 2015
    • Place of Presentation
      Iasis (Romania)
    • Year and Date
      2015-07-26 – 2015-07-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Plasma temperature measurement of hydrogen RF plasma in microwave-assisted reactor for dechlorination of PCBs2015

    • Author(s)
      K. Abe, Y. Inada, S. Yamaguchi, A. Kumada, K. Hidaka, A. Amano, K. Itoh and T. Oono
    • Organizer
      ISPC 2015
    • Place of Presentation
      Antwerp (Belgium)
    • Year and Date
      2015-07-05 – 2015-07-10
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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