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2006 年度 研究成果報告書概要

パルス電子ビーム照射による揮発性有機化合物の高効率分解処理法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17360122
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関東京工業大学

研究代表者

渡邊 正人  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (20251663)

研究分担者 堀田 栄喜  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (70114890)
沖野 晃俊  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (60262276)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
キーワード電子ビーム / 揮発性有機化合物 / パルスパワー / プラズマ応用 / ワイヤ放電
研究概要

本研究は,イオン衝撃二次電子銃により発生させるパルス電子ビームを,揮発性有機化合物(Volatile Organic Compounds,以下VOC)の分解処理技術へ適用し,電子ビームによる物質分解に関する基礎データを蓄積すると共に汎用化学物質処理装置としての実用化を目指して実施した。
平成17年度は,衝撃二次電子銃の性能向上と最適化,VOCの導入法および分解生成物の分析法について検討を行った。VOC分解処理に最適な電子ビームを発生させるために,高電圧電源装置の開発・改良を行った。また,陰極電圧,繰返し周波数をパラメータとして,イオン衝撃二次電子銃で発生させた電子ビームの特性を明らかにした。また,気体処理室に到達する電子ビームのエネルギー分布,エネルギー損失を計測した。VOC分解処理実験のためのガス導入系を構築し,分解性能の評価のためにガスクロマトグラフ装置およびガスクロマトグラフ質量分析装置を導入した。
平成18年度には,VOCを含むサンプルガスの分解処理実験を実施し,処理効率の計測,分解プロセスの解明,分解生成物の分析を行った。分解実験に先立って二次電子銃の基本特性の測定を実施し,電子窓を透過する電子ビーム量は加速電圧100kVで飽和し,その際の最大到達侵入長は約80mmであることを確認した。また,現状のガス処理室内において,ガス分解に必要なエネルギーが得られていることを確認した。分解実験は,濃度218ppmのベンゼンおよび104ppmのトリクロロエチレンをサンプルガスとして実施した。電子銃の加速電圧を100kV,照射回数を1000回とした時,ベンゼンで約60%,トリクロロエチレンで約70%の分解率を達成した。
以上より,2kHzの繰り返し運転で約3L/sのベンゼンを処理できる見通しが得られ,本装置が小規模な処理施設における高効率VOC分解装置として実用化可能であることを示した。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] Decomposition of Volatile Organic Compounds under Low-Energy Pulsed-Electron Beam Irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      M.Watanabe, A.Fukamachi, A.Okino, E.Hotta, K.C.Ko
    • 雑誌名

      Bulletin of the American Physical Society 51・5

      ページ: 66

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Char acter istics of VOC tr eatment using secondary emission electron gun2006

    • 著者名/発表者名
      M.Watanabe, A.Fukamachi, A.Okino, K.C.Ko, E.Hotta
    • 雑誌名

      Europhysics Conference Abstract 30(CD-ROM)

      ページ: 2.086

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Development of High Efficiency Gas Treatment System using Low-Energy Secondary Pulsed-Electron Beam2006

    • 著者名/発表者名
      M.Watanabe, A.Fukamachi, A.Okino, K.C.Ko, E.Hotta
    • 雑誌名

      Abstracts of 16th International Conference of High-Power Particle Beams

      ページ: 31-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Application of low-energy secondary emission electron gun for VOC treatment2006

    • 著者名/発表者名
      A.Fukamachi, M.Watanabe, A.Okino, K.C.Ko, E.Hotta
    • 雑誌名

      Proceedings of the 22nd ISDEIV

      ページ: 654-657

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] TREATMENT OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS USING SECONDARY EMISSION ELECTRON GUN2006

    • 著者名/発表者名
      M.Watanabe, A.Fukamachi, A.Okino, E.Hotta, K.C.Ko
    • 雑誌名

      2006 IEEE International Conference on Plasma Science

      ページ: 251

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 二次電子銃を用いたVOC分解の研究2006

    • 著者名/発表者名
      深町明日菜, 渡辺正人, 沖野晃俊, Kwang-Cheol Ko, 堀田栄喜
    • 雑誌名

      平成18年電気学会基礎・材料・共通部門大会

      ページ: 200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Decomposition of Volatile Organic Compounds under Low-Energy Pulsed-Electron Beam Irradiation2006

    • 著者名/発表者名
      M.Watanabe, A.Fukamachi, A.Okino, E.Hotta, K.C.Ko
    • 雑誌名

      Bulletin of the American Physical Society Vol.51, No.5

      ページ: 66

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Char acter istics of VOC tr eatment using secondary emission electron gun2006

    • 著者名/発表者名
      M.Watanabe, A.Fukamachi, A.Okino, K.C.Ko, E.Hotta
    • 雑誌名

      Europhysics Conference Abstract Vol.30(CD-ROM)

      ページ: P-2.086

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Purification of Gaseous Pollutant using Secondary Emission Electron Beam generated by Wire Discharge Plasma Source2005

    • 著者名/発表者名
      Masato Watanabe, Yusuke Sakai, Eiki Hotta
    • 雑誌名

      Bulletin of the American Physical Society Vol.50, No.7

      ページ: 57

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2008-05-27  

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