EHDプラズマ複合プロセスによるディーゼルPM・NOx革新的処理技術

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19310055
• 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: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 武蔵工業大学
• 研究代表者: 山本 俊昭 武蔵工業大学, 工学部, 特任教授 (50305653)
• 研究分担者: 江原 由康 武蔵工業大学, 工学部・電気電子工学科, 准教授 (40308028)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: ディーゼル排ガス / NOx / PM / EHD / 再飛散 / 電気集塵 / プラズマ / 吸着・脱着

研究概要

ディーゼルエンジン排ガス処理において、微粒子(PM)処理は従来の電気集塵装置(ESP)では電気抵抗が低いため再飛散現象により捕集が困難であった。我々は、イオン風を利用し、電界ゼロ(誘導荷電によるPM反発力をゼロ)領域に効果的にPMを誘導する新しいESP(EHD ESP)を開発した。NOx処理では吸着材により長時間NOxを吸着させ、窒素カスを用いて熱脱離させ、高濃度・低容量NOx(>2,500ppm)に変換、沿面放電プラズマにてほぼ100%還元できることを実証した。これらの2つの要素技術を結合させディーゼルPM・NOx高効率処理システムを確立した。

研究成果

• [雑誌論文] Electrohydrodynamically Assisted Electrostatic Precipitator for collection of Low Resistive dust (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, T. Abe, T. Mimura, N. Otsuka, Y. Ito, Y. Ehara, and A. Zukeran
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industry Applications (To be printed)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 吸着・脱着・低温プラズマを用いた経済敵高効率ガス処理 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本俊昭、大久保雅章、黒木智之
  • 雑誌名: 静電気学会誌 33 ページ: 51-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonthermal Plasma Reactors and Plasma Chemistry (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Prieto., O. Prieto, C. Gay, A. Mizuno, K. Takashima, and T. Yamamoto
  • 雑誌名: Int. Journal of Environment and Waste Management Vol.2, Nos.4/5 ページ: 349-398
  • 査読あり
• [雑誌論文] PM and NOx Removal for Diesel Engine Emission Using Ozonizer and Chemical Hybrid Reactor (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto., A. Kajimoto, M. Okubo, T. Kuroki, and K. Yoshida
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industry Applications Vol.44, No.5 ページ: 1431-1435
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical and Experimental Analysis of Nanosecond Pulse Dielectric Barrier Discharge-Induced Nonthermal Plasma Pollution Control (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo. K. Yoshida, and T. Yamamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industry Applications Vol.44, No.5 ページ: 1410-1407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aftertreatment Using Thermal Desorption and Nitrogen Nonthermal Plasma Reduction (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida., M. Okubo, T. Kuroki, and T. Yamamoto
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Industry Applications Vol.44, No.5 ページ: 1403-1409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous Operation of Commercial-Scale Plasma-Chemical Aftertreatment System of Smoke Tube Boiler Emission with Oxidation Reduction Potential and pH Control (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kuroki, H. Fujishima, K. Otsuka, T. Ito, M. Okubo, T. Yamamoto, and K. Yoshida
  • 雑誌名: Thin Solid Films Vol.516 ページ: 6592-6597
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinction Between Nonthermal Plasma and Thermal Desorptions for NOx and CO_2 (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, M. Okubo and T. Yamamoto,
  • 雑誌名: Applied Physics Letters Vol.90 ページ: 13501-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Odor Removal Characteristics of Carrier-Type Packed-Bed Nonthermal Plasma Reactor (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo, H. Kametaka, K. Yoshida, T. Yamamoto
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol.46, No.8A ページ: 5288-5293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pilot-Plant Experiment fpr Incinerator Emission Control Using Plasma-Chemical Hybrid Process(Simultaneous Removal of NO_x and Gas-Phase Dioxins) (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto M. Okubo, T. Kuroki, and K. Yoshida
  • 雑誌名: Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers Vol.73, No.732 ページ: 1764-1774
  • 査読あり
• [学会発表] 低オゾン電気集じん装置における最適電極形状の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三村卓也、伊藤良和、江原由泰、山本俊昭
  • 学会等名: 平成21年度電気学会全国大会講演論文集
  • 発表場所: 北海道
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] NOx Removal by Adsorption/Desorption and N2 Plasma-Effect of Aspect Ratio of Adsorption- (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, T., K. Maeda, H. Sato, and Y. Ehara
  • 学会等名: Internatinal Workshop on electrostatics
  • 発表場所: Naha, Okinawa, Japan.
  • 年月日: 20081012-16
• [学会発表] Pilot-Scale Gas and Heavy oil Firing Boiler Emission Treatment System Using Plasma-Chemical Hybrid Process (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kuroki, H. Fujishima, A. Tatsumi, M. Okubo, K. Otsuka, T. Yamamoto, and K. Yoshida
  • 発表場所: Naha, Okinawa, Japan.
  • 年月日: 20081012-16
• [学会発表] Electrohydrod ynamically-Assisted Electrostatic Precipitator for collection of Low Resistive dust (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, T. Abe, T. Mimura, N. Otsuka, Y. Ito, Y. Ehara, and A. Zukeran,
  • 学会等名: IEEE-IAS Annual Meeting
  • 発表場所: Edmonton Canada
  • 年月日: 20081004-09
• [学会発表] Simultaneous Reduction of Diesel Particulate and NO_x Using Oxygen-Poor Nonthermal Plasma Application (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo, T. Kuroki, K. Yoshida, and T. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. of IEEE-IAS
  • 発表場所: New Orleans, LA(CD-ROM)
  • 年月日: 20080924-27
• [学会発表] NO_x Reduction for Boiler Emission Using Pilot-Scale Plasma-Chemical Hybrid System (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Fujishima, T. Kuroki, K. Otsuka, A. Tatsumi, T. Yamamoto, and K. Yoshida, and M. Okubo
  • 学会等名: Proc. of Electrostatics Japan
  • 発表場所: Oita, Japan
  • 年月日: 20080918-19
• [学会発表] Electrodynamically-Assisted Electrostatic Precipitator for Collection of Low Resistive Diesel Particulates (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto. T. Abe, T. Mimura, Y. Ito, N. Otsuka, Y. Ehara, and A. Zukeran
  • 発表場所: Oita, Japan
  • 年月日: 20080918-19
• [学会発表] Continuous Operation of Boiler Emission Treatment Plant Combined with Nontehrmal Plasma (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Kuroki, H. Fujishima, K. Otsuka, T. Ito, A. Tatsumi, M. Okubo, T. Yamamoto, and K. Yoshida
  • 学会等名: JSME, Proc.of 18^<th> Symposium on Environmental Engineering
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20080710-11
• [学会発表] Aftertreatment of Diesel Engine Exhaust Gas Using Nonthermal Plasma and NOx recirculation Combined System (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshida, A. Mihalciou, T. Kuroki, M. Okubo, and T. Yamamoto
  • 学会等名: JSME, Proc. of 18^<th> Symposium on Environmental Engineering
  • 発表場所: Tokyo Japan
  • 年月日: 20080710-11
• [学会発表] Pilot-Scale NOx Removal from Boiler Emission Using Plasma-Chemical Process (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, H. Fiujishima, T. Kuroki, M. Okubo, K. Yoshida, and, K.Otsuka
  • 学会等名: Proc. of the 6th International Symposium on Non-Thermal Plasma Technology for Pollution Control and Sustainable Energy Development
  • 発表場所: Minneapolis, MN, U.S.A.
  • 年月日: 20080617-19
• [学会発表] Pilot-Scale Experiments with Diesel Particulate and NOx Aftertreatment Systems Using Nonthermal Plasma Hybrid Processes (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Okubo, T. Kuroki, K. Yoshida, H. Fiujishima, K. Otsuka, and T. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. of the 6^<th> International Symposium on Non-Thermal Plasma Technology for Pollution Control and sustainable Energy Development
  • 発表場所: Taipei, Taiwan R.O.C.
  • 年月日: 20080412-16
• [学会発表] Relationship between Discharge Electrode Geometry and Ozone Concentration in Electrostatic Pr ecipitator (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Ehara, D.Yagishita, T. Yamam oto, A. Zukeran, K. Yasumoto,
  • 学会等名: 11th International Conference on Electrostatic Precipitation
  • 発表場所: Koshu, China
  • 年月日: 2008-10-23
• [学会発表] 低オゾン電気集じん装置における最適電極形状の検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 江原由泰, 山本俊昭, 瑞慶覧章朝, 安本浩二
  • 学会等名: 機械学会第17回環境工学総合シンポジウム
  • 発表場所: 産業技術総合研究所
  • 年月日: 2008-07-10
• [学会発表] NOx Aftertreatment System for Diesel Engine Emission Using Thermal Desorption and Plasma Reduction Combined Process (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., A. Mihalcioiu, M. Okubo, T. Kuroki, and T. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. Of IEEE-IAS,
  • 発表場所: New Orleans, LA(CD-ROM)
  • 年月日: 20070924-27
• [学会発表] Design Factors for NOx Reduction in Nitrogen Plasma (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Mihalcioiu, K. Yoshida, T. Kuroki, and T. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. of IEEE-IAS
  • 発表場所: New Orleans, LA(CD-ROM)
  • 年月日: 20070924-27
• [学会発表] Commercial-Scale Plasma-chemical NOx Removal from Boiler Emission (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, H. Fujishima, K. Yoshida, K. Otsuka, T. Ito, M. Okubo, and K. Yoshida
  • 学会等名: Proc. of International symposium on New Plasma and Electrical Discharge Applications and on dielectric Materials
  • 発表場所: Tahiti Island
  • 年月日: 20070816-23
• [学会発表] Practical and Economical VOC Removal Using Adsorption and Nonthermal Plasma Desorption (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto T. Kuroki, R. Kawabat a, and M. Okubo
  • 学会等名: Proc. of 28^<th>ICPIG meeting
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 20070715-20
• [学会発表] Continuous Operation of Commercial-Scale Plasma-Chemical Aftertreatment System of Smoke Tube Boiler Emission with ORP and pH Control (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Kuroki, H. Fujishima, K. Yoshida, T. Ito, M. Okubo, and T. Yamamoto
  • 学会等名: Proc. of SPSM20
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 20070621-22
• [図書] Advanced Physiochemical Treatment Technologies, Handbook of Environmental Engineering Series (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto and M. Okubo
  • 総ページ数: 135-294
  • 出版者: 「Nonthermal Plasma Technology」Humana Press
• [産業財産権] 非熱プラズマによる脱離・再生方法 (2007)
  • 発明者名: 山本俊昭、C.L. Yang
  • 権利者名: (株)三電社, 山本俊昭、C-L. Yang
  • 産業財産権番号: 3971492
  • 取得年月日: 2007-06-18