熱プラズマによる特定フロン分解特性に関する研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07650269
• 研究機関: 湘南工科大学
• 研究代表者: 森棟 隆昭 湘南工科大学, 工学部, 助教授 (90094284)
• キーワード: プラズマ / フロン / 分解効率 / コロナ放電 / 副生成物

研究概要

オゾン層破壊の元凶物質とされる特定フロンは、モントリオール議定書により1995年末で製造が禁止されたが、現在のところ冷媒や洗浄用として多量に使用されており回収・再利用することも可能と考えられる。しかし、いずれは大気中に放出、拡散してオゾン層破壊を引き起こし、また、地球温暖化の原因となるとされている。これより、現状では塩素分を含まない代替フロンが普及するとすれば、特定フロンについては処理・処分する方向で分解・処理技術を検討することが望ましいと考えられる。フロンの分解技術としては、従来から焼却分解、高周波プラズマによる分解などに関する研究が国や自治体レベルで進められている。これらの方法はいずれも、大量にフロンを運搬・収集して処理するにはよいが、カ-エアコンや冷蔵庫など単体では少量のフロンを排出する場合については、さらに低コストで簡易なフロン分解方式の開発が期待されている。
本研究では少量のフロンを排出されたその場で低エネルギーで分解処理し、添加物を混入して無害物質に変換・安定化することを目的としており、小型低出力の熱プラズマ発生装置としてアーク放電プラズマによる高温場での特定フロンの分解特性、2次物質の生成特性などを検討した。実験では低コストのフロン分解小型プラズマ装置を製作し、特定フロンを無害な物質に変換することの可能性を検討した。これより以下の主なる結果を得た。
(1)分光分析により、1000〜3000ppmにフロン12を混入させたArプラズマの発光中に、C,F,Clのスペクトルを観察し、また、電極物質のWの存在を確認した。
(2)ガスクロによりフロン12の分解状況を測定して、電圧電流の上昇により分解効率が増加すること、17V,57Aの低入力状態において、フロン1000ppm濃度の場合、85%の分解効率が得られることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] 森棟,刑部: "コロナ放電によるディーゼル排ガスの浄化(ガス直通方式と実用化への課題)" 日本機械学会講演論文集. No.995-1. 91-92 (1995)
• [文献書誌] 山口,華,森棟,安川: "ディーゼル機関における触媒脱硝法の適用(実用化への課題)" 日本機械学会講演論文集. No.957-1. 251-252 (1995)
• [文献書誌] 森棟,山口,華,安川: "ディーゼル機関における触媒遷元脱硝法の適用" 日本機械学会論文集B編. 61-582. 772-778 (1995)
• [文献書誌] 刑部,森棟: "コロナ放電によるディーゼル排ガスの浄化(実ガスの脱硝特性)" 日本機械学会講演論文集. No.95-23. 204-207 (1995)
• [文献書誌] 森棟,刑部,塚越: "ガス直通コロナ放電による燃焼排ガス中の窒素酸化物除去特性" 日本機械学会論文集B編. 61-591. 4201-4206 (1995)
• [文献書誌] 伊藤,白川,森棟: "高温再燃焼器におけるNoxの生成分解特性" 日本機械学会講演論文集. (発表予定). (1996)
• [文献書誌] 安川,森棟,是松,江口: "機械技術者のための熱力学" 産業図書(株), 200 (1995)