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FEP融合研究団、微小粒子状物質の排出を抑え除去する技術を開発

粒子状とガス状の微小粒子状物質を90%以上除去可能


大徳所在の韓国エネルギー技術研究院と韓国機械研究院などが参加しているFEP融合研究団(団長、韓国エネルギー研イ・ジェグ責任研究員)が一次、二次微小粒子状物質の排出量を90%以上低減する技術を開発したと10月29日に発表した。

微小粒子状物質は2.5μm(マイクロメートル)より小さい粒子で火力発電所(19%)、ディーゼル自動車(15%)、各種産業施設(32%)などから年間に約85万トン排出されている。このうち10%は粒子状の一次微小粒子状物質、90%はガス状の二次微小粒子状物質として排出され国民の健康に影響を及ぼしている。

現在、火力発電所など各種エネルギー使用、生産施設は粒子状物質の除去のための環境設備を備えているが、排出物質の多様性が問題となっている。これを克服するために高性能集塵技術と地球温暖化指数が二酸化炭素の300倍に達する亜酸化窒素の発生も同時に抑制できる設備の必要性が高まっていた。

韓国エネルギー研の研究チームは微小粒子状物質の排出濃度を抑えるために独自開発した二重壁構造の低圧損サイクロン(粒子状物質を慣性力と遠心力集塵原理を利用して除去する集塵装置)と新たな方式のフィルター再生システムを結合した新概念の集塵システムを開発した。

一次集塵部である低圧損サイクロンで流入する粒子状物質が70%以上除去され、二次集塵部であるフィルター集塵器に流入、ろ過フィルターの負荷量が減少するという原理。本技術が用いられた脱塵工程の周期が長くなりフィルターの寿命が2倍以上伸びて微小粒子状物質の排出濃度を従来より90%以上減少させる。

一般的なサイクロンは運転時に圧力損失が高くエネルギー消費が多いうえ磨耗性粉塵に弱いという短所があり、燃焼工程後段環境設備には適していなかった。研究チームの開発した二重壁構造の低圧損サイクロンは圧力損失を70%以上減少させてエネルギー効率を高めサイクロン外壁の機械的磨耗も減った。

また衝撃気流方式と逆気流再生方式が複合された新たなフィルター再生技術を開発し微小粒子状物質の排出濃度を90%以上低減し、既存のバックフィルター再生過程で粒子状物質が高濃度で排出される問題も解決した。

韓国機械研研究チームは高温ガス再循環(Hi-FGR)法と還元剤熱分解方式を用いてガス状微小粒子状物質の誘発物質である窒素酸化物と硫黄酸化物の除去効率を従来よりも50%以上向上した。特に燃焼過程で生成された水分を凝縮、汚染物質除去工程に再使用することで水不足地域でも活用が可能なようにした。

研究団の開発した技術はまず約500基におよぶ廃棄物エネルギー資源化設備に普及される予定。中国の石炭燃焼設備の性能改善のために中国企業とも協議している。イ・ジェグ団長は「微小粒子状物質と粒子状物質誘発物質を除去する単位技術は多く紹介されているが、本研究のように多段複合と同時処理が可能な高効率システムの開発は稀なケース。微小粒子状物質の問題解決に役立つ実用化核心技術を確保した点に意味がある」と話している。

FEP融合研究団は温室ガス排出低減技術の開発を目標に国家科学技術研究会未来先導型融合研究団、主管機関の韓国エネルギー技術研究院、韓国機械研究院、韓国生産技術研究院、韓国標準科学研究員、委託機関、企業などが参加している。






[2018-10-31]

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