泡沫層存在下での大気汚染物質の高効率・低コスト除去技術の開発

开发高效、低成本的泡沫层空气污染物去除技术

基本信息

批准号：
22K12433
负责人：
竹園恵
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Niigata Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12433/
关键词：
泡沫を利用する大気汚染物質除去装置

项目摘要

本研究の目的は、工場・事業所から排出されるガス中の粒子状物質とガス状物質の同時除去を実現する、泡沫を利用する湿式大気汚染物質除去装置の開発とその性能を明らかにすることである。令和４年度は、これまでの研究で製作した小型の大気汚染物質除去装置（内径0.09 m、高さ0.55 m）を用いて、ガス状物質の除去、すなわち液中への吸収性能を調査した。この装置は、起泡剤（界面活性剤）を含む液中に、処理ガスを吹き込むことにより泡沫層を形成させ、装置上部の消泡装置で泡沫を破壊するものである。安定な泡沫層を形成させるため、回転する消泡装置の上平面に装置内の液を供給し飛散させた。装置内に導入した液の高さは0.05 m（液量318 mL）であったが、ガスの吹込みにより装置内全体が泡沫層となる。この泡沫が充満している装置を用いて、液（泡膜）へのガス状物質の吸収性能を調べた。ガス状物質としてSOxの一つであるSO2を選択し、その吸収液として1%のH2O2を含む界面活性剤溶液を用いた。界面活性剤としては、非イオン性界面活性剤のTritonX-100を用い、濃度を0.1 g/Lとした。ガス吹き込み量は3.8 L/min（ガス速度0.01 m/s）で一定とし、処理ガス中のSO2濃度を1～8 ppmの範囲で変化させた。SO2濃度は、JIS K 0103によるイオンクロマトグラフ法で分析した。装置入口ガス中のSO2濃度と装置出口ガス中のSO2濃度の値から、SO2吸収率を評価した。処理ガス中のSO2濃度を変化させても、SO2吸収率は99.6±0.3%となり、泡沫を利用する本装置の有効性が確認された。

这项研究的目的是开发并阐明湿空气污染物去除装置的性能，该装置使用泡沫同时去除工厂和办公室排放的气体中的颗粒物和气态物质。 2020财年，我们使用了之前研究中创建的小型空气污染物去除装置（内径0.09 m，高度0.55 m）来研究气态物质的去除，即吸收它们成液体的能力。该装置通过将加工气体吹入含有发泡剂（表面活性剂）的液体中形成泡沫层，并使用位于装置顶部的消泡装置破坏泡沫。为了形成稳定的泡沫层，将装置内的液体供给到旋转的消泡装置的上表面并进行分散。导入装置内的液体的高度为0.05m(液体体积318mL)，但由于气体注入，整个装置内部变成泡沫层。使用该填充有泡沫的装置，研究气态物质向液体（泡沫膜）的吸收性能。选择SOx之一的SO2作为气态物质，采用含1%H2O2的表面活性剂溶液作为吸收液。作为表面活性剂，使用非离子表面活性剂TritonX-100，浓度为0.1g/L。气体注入速率保持恒定在3.8L/min（气体速度0.01m/s），并且处理气体中的SO2浓度在1至8ppm的范围内变化。 SO2浓度根据JIS K 0103通过离子色谱法进行分析。 SO 2 吸收率根据装置入口气体中的SO 2 浓度和装置出口气体中的SO 2 浓度进行评价。即使工艺气体中的 SO2 浓度发生变化，SO2 吸收率为 99.6±0.3%，证实了该使用泡沫的装置的有效性。