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2019 年度 実績報告書

ラディアル構造化プラズマ支援脱硫フィルターによるゼロエミッションディーゼルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00595
研究機関金沢大学

研究代表者

大坂 侑吾  金沢大学, 機械工学系, 准教授 (70586297)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード大気圧非平衡プラスマ / ゼロエミッション / MnO2フィルター
研究実績の概要

ディーゼルエンジンはガソリンエンジンに比べて,燃費が 良く,CO2排出量が少ないため近年注目を浴びている.しか し,燃焼機構の特徴から窒素酸化物 NOx や硫黄酸化物 SOx を排出してしまう問題が挙げられる.これらの環境汚染物質 は酸性雨や光化学スモッグなどの原因となる.更なる利用拡 大のためには,これら環境汚染物質を浄化し,硫黄分として 化学製品や肥料等に再利用することが必要不可欠である.こ れまでMnO2を担持した脱硫フィルターを用いて移動体搭載 に向けた SOx浄化技術の確立を目指してきた.しかし,基材 の高い体積占有率と,低い材料利用率から実用化目標体積には 至らなかった.そこで浄化性能向上に向けて排ガスに大気圧 非平衡プラズマを重畳させることで生成される非平衡反応 場を応用した浄化プロセスを提案する. 既往研究で,反応場上流において大気圧非平衡プラズマを 発生させ,改質させた排ガスを MnO2 に通すことによって SO2およびNOの浄化性能が向上することを実験的に明らか になった.本研究では,MnO2粒子を使用し,大気圧非平衡 プラズマを発生させる際の投入電圧の変化が浄化性能に及 ぼす影響を実験的に評価した.
SO2 捕集性能に与える出力電力の影響を評価した結果,,プラズマを重曹させることによってSO2 吸収性能は増加する.プラズマ放電によって生成された活性 種によって SO2 がより酸化性能の高い SO3 に変化すること で吸収性能を向上させたと考えられる.また,出力電圧 40 V の際,50 V と比較して SO2 捕集能力が高くなるという結 果が得られた.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件)

  • [雑誌論文] Improvement of dry desulfurization performance using activated calcium carbonate by amorphous citric acid complex method for diesel gas purification2020

    • 著者名/発表者名
      Yugo Osaka; Takuya Tsujiguchi; Akio Kodama; Hongyu Huang
    • 雑誌名

      Journal of Material Cycles and Waste Management

      巻: 22 ページ: 470, 478

    • DOI

      10.1007/s10163-019-00942-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of various manganese dioxide composites and their desulfurization performance2020

    • 著者名/発表者名
      Xing Li, Yugo Osaka, Lintao Chen, Lisheng Deng, Hongyu Huang
    • 雑誌名

      Journal of the Energy Institute

      巻: online ページ: online

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.joei.2020.01.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basic study on exhaust gas purification by utilizing plasma assisted MnO2 filter for zero-emission diesel2019

    • 著者名/発表者名
      Yugo Osaka, Kentaro Iwai, Takuya Tsujiguchi, Akio Kodama, Xing Li, Hongyu Huang
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 215 ページ: 108, 114

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.12.077

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The influence of exhaust gas compositions in MnO2 dry DeSOx filter for diesel emission control2019

    • 著者名/発表者名
      Yugo Osaka, Kentaro Iwai, Takuya Tsujiguchi, Akio Kodama, Hongyu Huang
    • 雑誌名

      Environmental Technology

      巻: 55 ページ: online

    • DOI

      https://doi.org/10.1080/09593330.2019.1614095

    • 査読あり

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公開日: 2021-01-27  

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