| 研究概要 |
FTIRを用いた反応生成物の詳細な測定からメチルアミンの添加による無触媒脱硝メカニズムの解明を行った.また,本脱硝システムの実用化の要件を明らかにするため,ディーゼル機関の排気全量を処理対象とした実スケールでの実験装置を作成した.使用エンジンは単気筒4サイクル水冷直接噴射式高速機関で、行程容積876cc,連続定格出力15ps/2400rpmである.これまでの研究から,アンモニアのリ-クなく高いNO分解率を得るためには,添加したメチルアミンから分解生成するNH_2の生成速度よりもメチルアミンと排気の混合速度を高めることが重要であり,この条件を満足すべく旋回混合方式によって添加したメチルアミンが急速に排気と混合するようにメチルアミン添加・混合容器の設計および製作を行った.また,空間的ならびに時間的なメチルアミンの分散を促進するため,7%メチルアミン水溶液を用い,火花点火機関用のガソリン噴射弁をメチルアミン噴射弁として流用し,電子制御によって噴射時期および噴射期間(噴射量)が任意に調節できるようにした.
上記試作装置を用いてメチルアミンの最適添加時期を調査するための予備実験を行った結果,排気温度420℃,1300ppmの排気NO濃度に対し,添加開始時期をブロ-ダウンに一致させた場合,等モルのメチルアミン添加によってNO濃度が750ppmに低減することを確認した(低減率42%).この実験では,メチルアミン添加・混合容器の断熱は行っておれず,混合容器内で温度の低下があるにも拘わらずある程度のNO低減率が得られたことから,目標とする80%の低減率達成に明るい見通しを持てた.今後,メチルアミンの添加位置,添加期間の最適条件を調査した後,種々のパラメータについての詳細な検討ならびに有害物質の排出の有無について調査を行う.
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