火力発電所・ディーゼルエンジン排ガス粒子・SOx・NOx同時高効率処理装置の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13480179
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 山本 俊昭 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (50305653)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒木 智之 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (00326274) ; 大久保 雅章 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (40223763)
• Keywords: 火力発電所 / コ・ジェネレーションシステム / 微粒子 / NOx / SOx / 非平衡プラズマ / ディーゼルエンジン / 排ガス処理

Research Abstract

火力発電所・都市型コ・ジェネレーションシステムなど大型固定発生源では高性能脱硝装置・電気集じん装置・脱硫装置が別個に設置されており,環境保全に大きな役割を果たしている.集じん装置(粒子補集)や脱硫装置(SOx)は比較的経済的な高性能除去技術が確立されているが,脱硝装置(NOx)には除去効率やコスト面で大きな問題がある.
本研究では,火力発電所・都市型コ・ジェネレーションシステム,また,ディーゼルエンジン排ガスの粒子・脱硫・脱硝同時処理プロセスの革新的技術の開発を目的とし,実ガスを用いて実用運転温度条件下で,粒子・SOx・NOxの除去率,生成物の同定,経済性,システムとしての評価を行い,実用化の指針を得ることを目標とした.本年度は,前年度の研究から得られた基礎データに基づいて,パイロットスケール規模(50〜100L/min程度)のプラズマ発生電源及びプラズマリアクタとケミカルリアクタを一つ選択し,設計製作した.選定されたプラズマ・ケミカルハイブリッドリアクタにより火力発電・ディーゼルエンジン排ガス運転条件下(湿度,温度)において粒子捕集・脱硫・脱硝同時処理実験を行い,粒子捕集効率,SO_2,NOxの除去率,反応生成物同定,消費エネルギー等のエンジニアリングデータを得た.同時にスケールアップに必要なリアクタや電源の設計指針やエンジニアリング評価を行った.さらに火力発電所,及び,ディーゼルエンジン排ガス処理システムとしての設計指針の決定,システムの最適化,経済性の評価の検討を行った.

Research Products

• [Publications] Toshiaki Yamamoto: "Towards Ideal NOx Control Technology Using a Plasma-Chemical Hybrid Process"IEEE Transactions on Industry Applications. 37・5. 1492-1498 (2001)
• [Publications] 山本俊昭: "非平衡プラズマと化学反応プロセスを併用したディーゼルエンジン排気ガス中のNOx除去"日本機械学会論文集. (B)67・663. 2891-2897 (2001)
• [Publications] Toshiaki Yamamoto: "Performance Evaluation of Nonthermal Plasma Reactors for NO Oxidation in Diesel Engine Exhaust Gas Treatment"Proceedings of the 2001 IEEE Industry Applications Conference. 2. 1092-1098 (2001)
• [Publications] Masaaki Okubo: "Improvement of Energy Efficiency for Removal of Diesel Engine Emission NOx Using Pulsed Corona Plasma-Chemical Hybrid Process"Proc. of 25th International Conferences on Phenomena in Ionized Gases. 4. 113-114 (2001)
• [Publications] Tomoyuki Kuroki: "NOx and SO_2 Removal for Optimum Plasma Process"Proc. of 25th International Conferences on Phenomena in Ionized Gases. 4. 121-122 (2001)
• [Publications] Toshiaki Yamamoto: "Diesel Engine Emission Control Using Plasma-Chemical Hybrid Process"Proc. of Second International Symposium on the Basic and Application of Plasma Technology. 79-84 (2001)
• [Publications] Toshiaki Yamamoto: "Simultaneous Removal of NOx, SOx, and CO_2 at Elevated Temperature Using a Plasma-Chemical Hybrid Process"IEEE Transactions on Industry Applications. 38・5. 1168-1173 (2002)
• [Publications] Masaaki Okubo: "NOx Concentration Using Adsorption and Nonthermal Plasma Desorption"IEEE Transactions on Industry Applications. 38・5. 1196-1203 (2002)
• [Publications] Tomoyuki Kuroki: "Single-Stage Plasma-chemical Process for Particulates, NOx, and SOx Simultaneous Removal"IEEE Transactions on Industry Applications. 38・5. 1204-1209 (2002)
• [Publications] 大久保雅章: "非平衡プラズマによるNOx除去に及ぼす磁場の効果"静電気学会誌. 26・5. 215-219 (2002)
• [Publications] Goichi Tanioka: "NOx Concentration Technique Using Pulsed Corona Plasma"Proc.ESA-IEJ Joint Meeting. 292-303 (2002)
• [Publications] M.Okubo: "Simultaneous Removal of NOx, SOx and Soot Particles in Diesel Engine Exhaust Gas using Corona Plasma-Chemical Hybrid Process"Proc.of ESCAMPIG16/icrp5. 2. 363-364 (2002)
• [Publications] Masaaki Okubo: "Odor Control Using the AC Barrier-Type Plasma Reactors"IEEE Transactions on Industry Applications. 37・5. 1447-1455 (2001)
• [Publications] 黒木智之: "非平衡プラズマを用いた室内環境清浄技術(たばこ煙中の悪臭ガス除去)"日本機械学会論文集. (B)67・658. 1481-1486 (2001)
• [Publications] Toshiaki Yamamoto: "Odor and Noise Pollution Control"Humana press (USA) (未定 約60ページ). (2003)