放電プラズマによる揮発性有機物の処理

使用放电等离子体处理挥发性有机物质

• 批准号: 08650340
• 负责人: 大久保 利一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Oita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650340/
• 关键词: 放電プラズマ; 揮発性有機物; 大気汚染; 無声放電

放電で生成される非熱平衡低温プラズマによる化学反応を利用して大気中に放出されるガス状の揮発性有機物(Volatile Organic Compounds)の分解に関する研究を行った。今回行った研究及びその成果を以下にまとめる。1.分解対象となる揮発性有機物として溶剤などに含まれるトルエンとトリクロロエチレンを選び、無声放電による分解を行った。濃度1000ppmで0.5〜5L/minの流量を有する処理ガスに対し100%の分解率を得た。2.印加電圧の周波数、波形の影響を調べた。周波数が高くなると投入電力が増して分解率は増加するが、エネルギー効率で評価すると商用周波数の場合がよい。パラメーターが異なる場合でも、単位体積当たりの処理ガスに投入される電力量で分解率やエネルギー効率を評価すればよいことがわかった。波形の影響として正弦波と方形波を比較したところ、商用周波数の場合正弦波の方が効率が良く、方形波の場合は波形の立ち上がりでのみ強いパルス性の放電が発生している。また、処理ガスに水分が含まれると分解率は減少した。3.トルエン分解による副生成物は二酸化炭素であり、トリクロロエチレンの場合には四塩化炭素が検出された。オゾンの発生も顕著であり、電力の増加に比例して増える傾向にある。オゾンや原子状の酸素による酸化反応がこれら揮発性有機物の分解に寄与しているものと考えられる。4.放電形式として無声放電他、パックドベット方式や直流コロナについても検討し、処理流量や既存システムとの兼ね合いなどについて、それぞれの方式の特徴が明らかになった。

我们利用放电产生的非热平衡低温等离子体引起的化学反应，研究了释放到大气中的气态挥发性有机化合物的分解。现将本次的研究及其结果总结如下。 1.选择溶剂中含有的甲苯和三氯乙烯作为分解的挥发性有机物，利用无声放电进行分解。流量为0.5-5L/min、浓度为1000ppm的工艺气体获得了100%的分解率。 2.研究了施加电压的频率和波形的影响。随着频率的增加，输入功率增加，分解率增加，但从能效方面评价，商用频率更好。结果发现，即使参数不同，根据每单位体积处理气体输入的电量来评估分解率和能量效率也足够了。当比较正弦波和方波作为波形的效果时，发现正弦波在商用频率下效率更高，而方波的情况下，仅在波形的上升沿发生强脉冲放电。此外，当处理气体中含有水时，分解率降低。 3、甲苯分解的副产物是二氧化碳，三氯乙烯时检出四氯化碳。臭氧的产生也很显着，并且往往随着电力的增加而成比例地增加。据认为，由臭氧和原子氧引起的氧化反应有助于这些挥发性有机物质的分解。 4. 除了无声放电之外，我们还研究了填充床和直流电晕放电形式，并阐明了每种方法在处理流量和与现有系统的兼容性方面的特点。