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浮遊粒子表面の高電界化現象を利用した船舶排ガス中ブラックカーボンの酸化処理

研究課題

研究課題/領域番号 18H01647
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関神奈川工科大学

研究代表者

瑞慶覧 章朝  神奈川工科大学, 工学部, 教授 (00601072)

研究分担者 江原 由泰  東京都市大学, 理工学部, 教授 (40308028)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
キーワード船舶排ガス / ブラックカーボン / 電気集じん / 静電気 / 放電プラズマ / 電気集塵
研究成果の概要

ディーゼル排ガス中のブラックカーボンの除去と省エネルギー化を目的として研究を行った.具体的には,大気塵,ディーゼル微粒子に対して実験を行い検討した.その結果,大気塵に対する検討では,処理風速2.5 m/sの条件において,電力をほぼ消費することなく,最大で72%の集塵率が得られた.この効果の要因として,粒子の自然帯電と粒子表面における高電界化現象が考えられた.ディーゼル排ガスを用いた実験では,処理風速が約4m/sの条件で,エネルギーをほとんど消費することなく,最大51%の集塵率を得ることに成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

大気中の浮遊粒子及びディーゼル排気微粒子を,エネルギーをほとんど消費することなく高電界のみで集塵できることを明らかにした点で,本研究成果の工学的意義は非常に大きい.また,消費エネルギーをほとんど消費することなく,大気塵を72%,ディーゼル排気微粒子を51%除去できたことは,CO2排出抑制,化石燃料の枯渇及び経済性の観点から社会的意義が極めて大きい.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Energy Saving Effect of High Electric Field on an Electrostatic Precipitator for Air Borne Particle2020

    • 著者名/発表者名
      Akinori Zukeran, Shogo Inoue, Daiki Ishizuka, Kohei Ito, Takayuki Kaneko
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS

      巻: 56 号: 6 ページ: 6990-6996

    • DOI

      10.1109/tia.2020.3020788

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation and measurement of charged particle trajectory with ionic flow in a wire-to-plate type electrostatic precipitator2020

    • 著者名/発表者名
      Kohei Ito, Ryota Tamura, Akinori Zukeran, Yoshihiro Kawada, Tomohiro Taoka
    • 雑誌名

      Journal of Electrostatics

      巻: 107 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.elstat.2020.103488

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collection Characteristic of Nanoparticles Emitted from a Diesel Engine with Residual Fuel Oil and Light Fuel Oil in an Electrostatic Precipitator2019

    • 著者名/発表者名
      Akinori Zukeran, Hidetoshi Sawano, Koji Yasumoto
    • 雑誌名

      Energies

      巻: 12 号: 17 ページ: 1-9

    • DOI

      10.3390/en12173321

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Energy saving effect of high electric field on an electrostatic precipitator for air borne particle2019

    • 著者名/発表者名
      Akinori Zukeran, Shogo Inoue, Daiki Ishizuka, Takayuki Kaneko
    • 雑誌名

      2019 IEEE Industry Application Society Annual Meeting

      巻: - ページ: 1-7

    • DOI

      10.1109/ias.2019.8912413

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 線対平板型電気集塵装置におけるイオン風の解析と測定2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 航平、森 悠真、瑞慶覧 章朝、川田 吉弘、田岡 智浩、柴田 憲司
    • 雑誌名

      静電気学会誌

      巻: 43 ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Removal of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Emitted From Diesel Engine Using an Electrostatic Precipitator and Heat Exchanger2018

    • 著者名/発表者名
      Akinori Zukeran, Yuki Nanjo, Kohei Ito, Takashi Inui
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS

      巻: 54 号: 6 ページ: 6430-6438

    • DOI

      10.1109/tia.2018.2859172

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高電界を利用した省エネルギー型電気集塵技術2021

    • 著者名/発表者名
      瑞慶覧章朝
    • 学会等名
      静電気学会関西支部研究会大気圧プラズマのエネルギー・環境保全分野への最新応用技術
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電気集塵装置における再飛散と運転時間を考慮した理論集塵率の検討2021

    • 著者名/発表者名
      石塚大貴,池田祐斗,瑞慶覧章朝,池田洵,山城啓輔,佐久間義弘,金子貴之
    • 学会等名
      令和3年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高電界によるディーゼル排ガス微粒子の集塵における電極長の効果2021

    • 著者名/発表者名
      池田祐斗,石塚大貴,瑞慶覧章朝,池田洵,山城啓輔,佐久間義弘,金子貴之
    • 学会等名
      令和3年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 棘対平板型電気集塵装置における電流密度及びイオン風解析2021

    • 著者名/発表者名
      田村亮太,館優也,瑞慶覧章朝,川田吉弘,田岡智浩
    • 学会等名
      第22回静電気学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Simulation and measurement of particle trajectory in an electrostatic precipitator with multiple wire electrodes2020

    • 著者名/発表者名
      Ryota Tamura, Kohei Ito, Yuya Date,Akinori Zukeran, Yoshihiro Kawada,Tomohiro Taoka
    • 学会等名
      2020 IEEE IAS Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電気集塵装置における電力と集塵率の関係に対する線電極本数の影響2020

    • 著者名/発表者名
      田村亮太,館優也,瑞慶覧章朝,川田吉弘,田岡智浩
    • 学会等名
      第44回静電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高電界型電気集塵装置における カーボンブラックの集塵2020

    • 著者名/発表者名
      石塚大貴,瑞慶覧章朝,金子貴之
    • 学会等名
      令和2年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 線電極3本時の場合の線対平板型 電気集塵装置における粒子軌道解析2020

    • 著者名/発表者名
      田村亮太、伊藤航平、瑞慶覧章朝、川田吉弘、田岡智浩
    • 学会等名
      静電気学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ionic Flow and Charged Particle Behaviour Analysis in a Wire-to-plate Type Electrostatic Precipitator with Multiple Wire Electrodes2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Ito, Yuma Mori, Akinori Zukeran, Yoshihiro Kawada, Tomohiro Taoka
    • 学会等名
      European Aerosol Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulation and measurement of charged particle trajectory with ionic flow in a wire-to-plate type electrostatic precipitator2019

    • 著者名/発表者名
      Kohei Ito, Akinori Zukeran, Yuma Mori, Yoshihiro Kawada, Tomohiro Taoka, Kenji Shibata
    • 学会等名
      The International Symposium on Electrohydrodynamics 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 線対平板電気集塵装置における粒子の帯電及び軌道解析2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤航平、田村亮太、瑞慶覧章朝、川田吉弘、田岡智浩
    • 学会等名
      静電気学会講演論文集2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高電界を利用した省エネ型電気集塵装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      井上省吾,瑞慶覧章朝
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 線電極が複数本の場合の線対平板型電気集塵装置におけるイオン風解析2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤航平,森悠真,瑞慶覧章朝,川田吉弘,田岡智浩,柴田憲司
    • 学会等名
      平成31年電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Collection characteristic of nano-particles emitted from diesel engine with residual fuel oil or light fuel oil on an electrostatic precipitator2018

    • 著者名/発表者名
      Akinori Zukeran, Hidetoshi Sawano, Koji Yasumoto
    • 学会等名
      XV International Conference on Electrostatic Precipitation (ICESP 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Analysis of Electric Field Distribution in Wire-to-plate Type Electrostatic Precipitator2018

    • 著者名/発表者名
      Kohei Ito, Akinori Zukeran, Yoshihiro Kawada, Tomohiro Taoka, Kenji Shibata
    • 学会等名
      International Aerosol Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Collection Characteristic of Diesel Nano-Particles in an Electrostatic Precipitator: Experiment Using Residual Fuel Oil and Light Fuel Oil2018

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Sawano, Akinori Zukeran, Yasumoto Koji
    • 学会等名
      International Aerosol Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 線対平板型電気集塵装置における電流密度分布及びイオン風の解析と実験結果の比較2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤航平,森悠真,瑞慶覧章朝,川田吉弘,田岡智浩,柴田憲司
    • 学会等名
      第42回静電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 電気集塵装置2019

    • 発明者名
      乾貴誌,瑞慶覧章朝,井上将吾,石塚大貴
    • 権利者名
      富士電機、幾徳学園
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-233439
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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