ディーゼル車搭載用の放電重畳型パックドベットNOx除去リアクタの開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680577
• Research Institution: Musashi Institute of Technology
• Principal Investigator: 岸田 治夫 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (40061527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 泰郎 武蔵工業大学, 工学部, 教授 (80061505)
• Keywords: 放電重畳 / NOx除去 / パックドベット / トルマリン / シラス / バブリング / 高湿度

Research Abstract

本研究では、無声放電と沿面放電を同一空間で重畳させ、さらに触媒効果が期待できるパックドベット式リアクタに着目し、ディーゼルエンジン排ガス後処理装置の開発を行うことを目的とした。リアクタ構造として誘電体板を挿入した平行平板型電極を採用し、ギャップ内にビーズを一層だけ充填したものを用いた。電界の増強を図るため、自発電界を有するトルマリンと、多孔質のシラスとを混合した複合ビーズをリアクタ中に充填した。このように放電と触媒とを併用することにより高いNOx除去率を得ることができた。さらに、放電リアクタの後段に水によるバブリング処理を行い、本手法によるNOx除去の有効性を検討した結果、以下のことが明らかとなった。
(1)放電を発生させない状態でも、トルマリンとシラスの混合ビーズを用いると、トルマリンまたはシラス単独のビーズを用いる場合よりNO除去濃度が高くなった。
(2)放電と複合ビーズの自発電界を重畳させることにより、模擬排ガスを用いた場合でも、ガス流量400mL/min、放電電力4.3Wの条件では、100%に近いNO除去率を得ることができた。
(3)模擬排ガスに水分を添加した場合、放電を発生させない場合でもNO、NOxを除去することが可能であり、特にNO_2除去に効果があることが分かった。また、放電を発生させることによって、NO、NOxの酸化が促進され、NO、NOx除去率が共に向上した。さらに、水分湿度30%を含む模擬排ガスを用いると、水分は放電によるNO除去には若干の悪影響を示すが、NOx除去には良い効果を示すことが分かった。
(4)リアクタの後段にバブリング装置を適用すると、放電リアクタ内で生成されたO_3がHO_2、を発生し、NO除去に効果があることが分かった。NOx中のNO_2については、HO_2が生成されるため、NO_2よりもNOの方が除去され易いことが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] Y.Murata, Y.Ehara, H.Kishida, T.Ito: "Effect of UV Irradiation on Removal of NOx by Superimposed Barrier Discharge and Photocatalyst Reactor"The 7^<th> International Conf. on Advanced Oxidation Technology. AOT7. 116-117 (2001)
• [Publications] 江原由泰, 山田雅之, 岸田治夫, 伊藤泰郎: "トレンチ型放電リアクタによるNOx除去における鋸歯状電極形状の効果"電気学会論文誌A. 22-A. 192-197 (2002)