高電圧パルス放電直接印加による火炎内汚染物質の除去(NOx,SOx,すす除去機構と放電化学反応)

直接施加高压脉冲放电去除火焰中的污染物（NOx、SOx、烟灰去除机理和放电化学反应）

基本信息

批准号：
07855028
负责人：
奥村幸彦
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Maizuru National College of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、火炎に放電を直接印加して反応を制御し、有害物質を極力発生させないクリーン燃焼法を試みた。成果1.燃焼器および高電圧パルス発生装置の製作本研究では、次の2種類の火炎、すなわち、(1)対向層流拡散火炎と、(2)同軸噴流拡散火炎を形成できる燃焼器を製作した。(1)の火炎を用いた場合、放電により生成する励起種、イオン、電子等が特定されやすく、高電界中における多数の並列放電化学反応について明かにすることができる。(2)の火炎を用いた場合は、(1)のような基礎的研究というよりも、むしろ工場や発電所で用いられている火炎に放電印加することを模擬した実用的試験研究であり、実際の放電応用に重点を置いたものである。また、燃焼器の組み立てと同時に、高電圧パルス発生装置も製作した.電気的外部パラメータ(スライダック電圧、同軸ケーブルの長さ、回転式接点器のモーター回転数)の設定により、放電形式(電圧パルス高さ、電圧パルス幅、周期、周波数)が任意に可変できるため、この装置では放電化学反応を効率よく起こすことが可能である。成果2.化学種濃度、温度分布、電位の把握と影響因子の抽出高電圧パルス放電下における火炎構造(濃度、温度など)と無放電のそれを比較し、火炎内すす等に及ぼす高電界印加の影響を明らかにした。研究成果としては、クリーン燃焼器を開発する上で必要とされる基礎データを得ることができた。具体的に主たる結果を示すと、上記の(1)の実験により、1.すすは高電界により微細化すること、2.熱分解帯内における燃料は吸熱放電反応を起こすこと、等が明らかになった。さらに(2)を用いた実験により(直流電圧印加の場合であるが)、1.火炎形状が細くなること、2.渦生成位置が上流に移動する現象などが初めて観測された。以上から,本手法のような制御法を用いることにより火炎内の有害物質の選択的な除去や特定のラジカルの生成といった所望の反応を起こしうる可能性が十分あることを示した。

在这项研究中，我们尝试了一种清洁燃烧方法，通过直接向火焰施加放电来控制反应，并尽可能少地产生有害物质。成果 1. 燃烧器和高压脉冲发生器的制造在这项研究中，我们制造了一种可以形成两种类型火焰的燃烧器：（1）对置层流扩散火焰和（2）同轴射流扩散火焰。当使用火焰(1)时，可以容易地识别由放电产生的激发物种、离子、电子等，并且可以阐明高电场中的许多并行放电化学反应。当使用（2）中的火焰时，它不是像（1）那样的基础研究，而是模拟对工厂或发电厂使用的火焰进行放电的实际测试研究，重点是实际放电应用。在组装燃烧器的同时，我们还制作了高压脉冲发生器。放电形式（电压脉冲）由于高度、电压脉冲宽度、周期和频率可以任意变化，因此该装置可以有效地引起化学反应。放电反应。成果2.了解化学物质浓度、温度分布、电位及影响因素提取比较高压脉冲放电与无放电时的火焰结构（浓度、温度等），并对烟尘施加高电场火焰等阐明了影响作为研究成果，我们获得了开发清洁燃烧器所需的基础数据。具体而言，上述实验(1)的主要结果表明：1.烟灰由于高电场而变得更细小，2.热解区中的燃料发生吸热放电反应。此外，在使用(2)的实验中(施加直流电压的情况)，首次观察到以下现象： 1.火焰形状变窄，以及2.涡流产生位置向上游移动。由上可知，通过使用本方法等控制方法，能够选择性地除去火焰中的有害物质、产生特定的自由基等所期望的反应。