コロナ放電によるNOxの除去装置の開発

利用电晕放电去除NOx装置的开发

基本信息

批准号：
04650246
负责人：
大久保利一
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Oita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650246/
关键词：
NOx NOx除去エアロゾルコロナ放電

项目摘要

コロナ放電を利用したノズル付きパイプ放電極系のNOx除去装置を試作し、その高効率化と基礎特性について、主に実験により調べた。本装置では、ノズルからアンモニアを含む添加ガスを導入して、放電化学反応によりNOxをエアロゾルに変換して捕集する方法を用いた。特に今回、立ち上がりの極めて速いナノセコンドオーダーの極短パルス波形の効果を調べるため、極短パルス電源の試作を行った。現在、極短パルス波形がNOx除去率に及ぼす効果について検討中である。本研究では、ノズル電極から吹き出すアンモニアガスの濃度及び添加ガスの種類がコロナ放電モード及びエアロゾル生成効率に及ぼす影響についても実験的に検討を行った。コロナ放電特性及びコロナ放電モードは添加ガスの流量や成分により大きく影響を受けることが分かった。本研究では、実用上の観点から添加ガスとして、空気に微量のアンモニアおよびアルゴンまたは、電気的負性ガスである二酸化炭素を添加した。その結果、コロナ放電特性は、ある電圧範囲において、印加電圧の上昇に対してコロナ電流が減少する特異な特性を示すことが分かった。電圧電流特性に関連して、印加電圧の上昇に対してコロナ電流の減少する電圧領域でのNOx除去率は、コロナ電力が減少するのに対して、上昇を示し、きわめて高い除去率を示した。これらの結果に基づいて、NOx除去率および単位電力あたりのNOx除去量が大きく、かつ消費電力の小さい最適な運転条件が存在することを示した。また、実際の運転を考慮して、比較的長時間運転を行った場合の特性についても調べた。運転中はNOxの除去にともないエアロゾル粒子が平板電極及び放電極に付着する。この影響により、コロナ放電特性は履歴現象を示し、また、長時間運転すると大きく変化するが、比較的長時間電圧一定で運転を行っても、安定したNOx除去特性を示すことが分かった。

原型使用了带有电晕放电的喷嘴的管道排放系统的NOx去除装置的原型，并且主要通过实验检查了高效率和基本特征。在此设备中，引入了一个含有喷嘴的氨的添加气体，并通过放电化学反应并收集了一种将NOX转换为气溶胶的方法。特别是，这一次，进行了极短的脉冲电源的原型，以检查非常快速上升的纳米尺度的极短脉冲波形的影响。当前，正在考虑极短的脉冲波形对NOX去除率的影响。在这项研究中，对从喷嘴电极吹出的氨气的浓度进行了实验检查，以及在电晕放电模式下加添加的气体和气溶胶生产效率的影响。发现电晕放电特性和电晕放电模式受到添加气体的流速和成分的极大影响。在这项研究中，从实际的角度将少量的氨，氩气或电气负气添加到空气中。结果，发现电晕放电特性显示出独特的特征，在该特征中，电晕电流降低到一定电压范围内施加的电压的增加。与电流特性有关，在施加电压增加的电压下降的NOx去除速率下降，表明COLONA的降低率有所增加，并且具有极高的去除率。基于这些结果，它表明有最佳的驾驶条件，每个NOx去除率和低功耗的NOx去除率较大。此外，考虑到实际驾驶，检查了相对较长时间的驾驶特征。在操作过程中，将气溶胶颗粒作为NOX去除粘附到平板电极和排放杆上。结果，电晕放电特性显示了历史现象，并且在驾驶很长时间时，它会发生明显变化。