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高濃度・高効率オゾナイザーによるディーゼルエンジン排出微粒子の浄化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14550267
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関九州大学

研究代表者

山形 幸彦  九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (70239862)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード大気圧バリア放電 / オゾン / ディーゼル排気ガス / NO_x / DPM / 排ガス処理 / 濃縮 / ハニカム構造 / NOX
研究概要

高効率・高濃度のオゾン生成技術を用いた新しいDPM浄化技術の確立を目的とし,活性ラジカルの環境浄化への新しい応用を目指すものである.大気圧下において広範囲に自己組織的に発生する大気圧バリア放電を用いて,ディーゼル排気ガス中の希薄なDPMやNO_xをフィルター等により局在・濃縮させた後に浄化する研究を行った.
先ず,ディーゼルエンジン排気ガス中のDPMのフィルター表面(透過粒径2μm)への局在化を試みた.DPMはフィルターに捕集され,フィルター通過後のスモーク濃度は測定器の検知下限以下にできた.その後の放電処理に伴って,DPM捕集により生じたフィルター前後の圧力差が減少し,また,処理ガス中のCO, CO_2濃度の増加とNO_x濃度の減少が観測され,排気ガス中のDPM及びNO_xの同時処理の可能性が示された.しかしながら,ディーゼルエンジン実機への適用ではフィルター挿入による圧力損失が問題となることが明らかとなった(平成14年度).
これを解決するために,DPM及びNO_xを処理空間に局在化させる新しいシステムを考案した.DPMを電気集塵技術により,NO_xをPZA(Pt-Zr_2-Al_2O_3)触媒担持のハニカム構造体により局在化させるコンセプトに基づき,マイカ誘電体を用いた多段平行平板式の処理装置を試作した.また,サブミクロン粒子の濃度測定が可能な計測システムも構築した.これにより,直流印加電圧2kV,風量8l/minで模擬DPM粒子(平均粒径0.3μm)の約65%が捕捉でき,電気集塵方式がサブミクロン粒子の捕集に有効なことが示された.また,同じ電極配置で,商用周波数から高周波数(〜10kHz)の大気圧バリア放電が一様に生成でき,放電による約300℃の温度上昇も達成できた.PZAハニカム体の温度制御によりNO_xの吸収放出が実現できたことから,本システムの有効性が明らかとなった.

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (18件)

  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Matsui, T.Ebihara, K.Muraoka: "Treatments of Environmentally Hazardous Materials by Combinations of Barrier Discharges with Densification by Adsorption/Trapping"Proceedings of the 2^<nd> Japan-Korea Joint Symposium on Energy and Environment (Kyushu University, Japan, October 15,2002). Vol.1. 29-30 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松井貴史, 蛯原隆, 久芳史朗, 山形幸彦, 村岡克紀, 岡野浩志, 山田健一郎: "バリア放電と吸引放出過程を組み合わせた環境有害物質の無害化"プラズマ核融合学会 九州・沖縄・山口支部第6回支部大会研究発表論文集(佐賀大学,平14年12月). 21-22 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Matsui, T.Ebihara, K.Muraoka: "Decomposition of Diesel Particulate Materials and Nitric Oxides Using a Dielectric Barrier Discharge"Proceeding of the Electrostatics Conference 2003 (Heriot-Watt University, Edinburgh, U.K.,23-27 March 2003). (in press). (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Ebihara, S.Kuba, K.Muraoka: "Aftertreatments of environmentally hazardous materials by combinations of barrier discharges with densification by adsorption/trapping"56th Gaseous Electronics Conference (San Francisco, CA, USA, Oct.21-24,2003). 64 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 蛯原 隆, 久芳史朗, 三角 和宏, 山形幸彦, 村岡克紀: "濃縮過程とバリア放電を組み合わせたディーゼル排ガス後処理方法の開発"プラズマ核融合学会 九州・沖縄・山口支部第7回支部大会研究発表論文集(熊本大学,平15年12月). 71-72 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Matsui, T.Ebihara, K.Muraoka: "Treatments of Environmentally Hazardous Materials by Combinations of Barrier Discharges with Densification by Adsorption/Trapping"Proceedings of the 2^<nd> Japan-Korea Joint Symposium on Energy and Environment (Kyushu University, Japan, October 15, 2002). Vol.1. 29-30 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsui, T.Ebihara, S.Kuba, Y.Yamagata, K.Muraoka, H.Okano, K.Yamada: "Treatment of environmentally hazardous materials by combinations of barrier discharge with sorption desorption"Proceedings of 6^<th> Annual Meeting of The Kyushu-Okinawa-Yamaguchi Branch of The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research (Saga University, Japan, Dec. 2002)(in Japanese).. 21-22 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Matsui, T.Ebihara, K.Muraoka: "Decomposition of Diesel Particulate Materials and Nitric Oxides Using a Dielectric Barrier Discharge"Proceedings of the Electrostatics Conference 2003 (Heriot-Watt University, Edinburgh, U.K.). (in press). 23-27 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Ebihara, S.Kuba, K.Muraoka: "Aftertreatments of environmentally hazardous materials by combinations of barrier discharges with densification by adsorption/trapping"56th Gaseous Electronics Conference (San Francisco, CA, USA, Oct.). 64. 21-24 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ebihara S.Kuba, K.Misumi, Y.Yamagata, K.Muraoka: "Development of diesel exhaust aftertreatments by combinations of barrier discharge with densification"Proceedings of 7^<th> Annual Meeting of The Kyushu-Okinawa-Yamaguchi Branch of The Japan Society of Plasma Science and Nuclear Fusion Research (Kumamoto University, Japan) (in Japanese).. 71-72 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Matsui, T.Ebihara, K.Muraoka: "Treatments of Environmentally Hazardous Materials by Combinations of Barrier Discharges with Densification by Adsorption/Trapping"Proceedings of the 2^<nd> Japan-Korea Joint Symposium on Energy and Environment (Kyushu University.Janan.October 15.2002).. Vol.1. 29-30 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 松井貴史, 蛯原隆, 久芳史朗, 山形幸彦, 村岡克紀, 岡野浩志, 山田健一郎: "バリア放電と吸収放出過程を組み合わせた環境有害物質の無害化"プラズマ核融合学会九州・沖縄・山口支部第6回支部大会研究発表論文集(佐賀大学,平14年12月). 21-22 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Matsui, T.Ebihara, K.Muraoka: "Decomposition of Diesel Particulate Materials and Nitric Oxides Using a Dielectric Barrier Discharge"Proceedings of the Electrostatics Conference 2003(Heriot-Watt University.Edinburgh.U.K.,23-27 March 2003). 印刷中. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Ebihara, S.Kuba, K.Muraoka: "Aftertreatments of environmentally hazardous materials by combinations of barrier discharges with densification by adsorption/trapping"56th Gaseous Electronics Conference (San Francisco, CA, USA, Oct.21-24,2003). 64 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 蛯原隆, 久芳史朗, 三角 和宏, 山形幸彦, 村岡克紀: "濃縮過程とバリア放電を組み合わせたディーゼル排ガス後処理法の開発"プラズマ核融合学会九州・沖縄・山口支部第7回支部大会研究発表論文集(熊本大学,平15年12月). 71-72 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Matsui, T.Ebihara, K.Muraoka: "Treatments of Environmentally Hazardous Materials by Combinations of Barrier Discharges with Densification by Adsorption/Trapping"Proceedings of the 2^<nd> Japan-Korea Joint Symposium on Energy and Environment (Kyushu University, Japan, October 15,2002). Vol.1. 29-30 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 松井貴史, 蛯原隆, 久芳史朗, 山形幸彦, 村岡克紀, 岡野浩志, 山田健一郎: "バリア放電と吸収放出過程を組み合わせた環境有害物質の無害化"プラズマ核融合学会九州・沖縄・山口支部第6回支部大会研究発表論文集(佐賀大学,平14年12月). 21-22 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yamagata, T.Matsui, T.Ebihara, K.Muraoka: "Decomposition of Diesel Particulate Materials and Nitric Oxides Using a Dielectric Barrier Discharge"Proceedings of the Electrostatics Conference 2003 (Heriot-Watt University, Edinburgh, U.K., 23-27 March 2003). (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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