게시 및 게시 날짜 : 2005/02/03

로투스 바카라 화학 세라믹 원자로를 사용하여 동시에 NOX와 PM을 성공적으로 제거

-필터 시스템으로 변경되는 새로운 디젤 배기 가스 정화 기술을 개발합니다

포인트

  • 로투스 바카라 화학 세라믹 반응기에서의 산화 감소 반응으로 인해, 디젤 배기 가스와 같은 고체 탄소 화합물도 산소의 존재하에 사용됩니다(PM)산화 및nox동시에 정제 할 수 있습니다
  • 기존 PM 필터 방법과 달리 재생 처리가 필요하지 않으며, 칼슘은 알루미 네이트 (CA12al14O33)와 혼합 된 세라믹 전극에 의해 생성 된 활성 산소에 의해 지속적으로 제거 될 수있다
  • 디젤 엔진 등에 대한 배기 가스 처리의 새로운 새로운 방법제로 배출배기 가스 기술로 예상 될 수 있습니다

요약

바카라 커뮤니티 (Yoshikawa Hiroyuki 회장) (이하 "AIST")고급 제조 프로세스 연구 부서[Department Director Kanzaki Shuzo]는 저에너지 및 제로 배출에 사용할 수있는 새로운 로투스 바카라 화학적 세라믹 원자로를위한 세계 최초의 제조 기술을 개발했으며, 이는 NOX와 PM을 동시에 제거하여 동시에 작동 할 수있는 새로운 로투스 바카라 화학적 세라믹 반응기를 사용하여 동시에 작동 할 수있는 동시에 작동 할 수 있습니다
이 기술은 기존의 필터 방법과 달리 산소의 존재 하에서 노스 감소 및 PM 산화의 연속적인 동시 정제를 가능하게하므로, 고효율 모듈은 디젤 배기 가스 정제와 같은 제로 배출을 위해 개발 될 것으로 예상 될 수있다

  • 디젤 엔진은 에너지 전환 효율이 높은 내연 기관으로 알려져 있지만 PM을 제거하는 기술은 배기 가스에서 NOX 분해를 유발하여 지구 온난화와 산성 비와 폐 질환을 일으키는 PM이 문제가되고 있습니다 지금까지, 우리는 세라믹 반응기의 로투스 바카라 화학적 반응을 사용하여 산소가있는 경우에도 고온 배기 가스에서 NOX를 선택적으로 정제 할 수있었습니다 또한 에너지의 효과적인 사용으로 폐 열 발생을 사용하는 로투스 바카라 화학 반응기의 작동에 대해서도보고합니다 이 결과는 세라믹 반응기에서 고체 탄소의 직접 분해와 관련된 기술이며, 이는 디젤 엔진 배기 가스 정제에 사용될 때 문제입니다
     
  • AIST는 로투스 바카라 화학 세라믹 반응기에서 NOX 등의 환원 반응 및 전극의 산화 반응에 중점을 두 었으며,도 1에 도시 된 바와 같이 이온 도체 세라믹을 사용하여 세포를 제조하고 있으며, 직접적으로 고체 탄소를위한 기술을 연구하고있다 다양한 재료를 연구 한 결과, 로투스 바카라장을 산화 반응 전극으로 제어함으로써 산소 라디칼 생성을 촉진하는 칼슘 알루미 네이트 (CA12al14O33) 등을 사용함으로써, 우리는 고체 탄소를 직접 효율적으로 분해하는 데 성공했습니다
     
  • 이 연구 결과는 동일한 로투스 바카라 화학 반응기를 사용하여 NOX 및 PM의 분해를 허용하여 이전 DPF 필터 장치를 대체하기 위해 새로운 디젤 배기 가스 정제 시스템을 제안 할 수 있습니다 또한, 산화 및 산화성을 제어 할 수있는 화학 산업 공정에서와 같이 많은 용도가있을 것으로 예상됩니다
작동 원리의 다이어그램
그림 1 작동 원리
 
세라믹 반응기가있는 로투스 바카라 화학 PM 제거 다이어그램
그림 2 세라믹 반응기에 의한 로투스 바카라 화학 PM 제거
 


연구 배경

에너지와 환경 보존의 효과적인 사용을 결합한 지속 가능한 사회를 지원하려면 재료의 기능을 향상시켜 매우 효율적인 시스템으로 이동해야합니다 디젤 엔진은 화석 연료에서 전력에 이르기까지 높은 에너지 전환 효율을 갖는 연소 방법으로 알려져 있지만 배기 가스의 산소 농도는 높기 때문에 촉매를 사용하여 연속 NOX 정제가 어렵습니다 또한, 탄소 기반 미세 입자와 같은 많은 양의 PM이 있으며, 입자의 동시 제거가 매우 바람직하다

기존 기술로서 NOX와 같은 유해 물질이 필요합니다금속 3 방향 촉매와 같은 활성 촉매를 사용하여 수행되며 PM과 같은 고체 물질은 화학적으로 분해하기가 어렵 기 때문에 설치 후 장치로 필터에 의해 물리적으로 제거됩니다 그러나 필터를 사용할 때는 정기적 인 교체 및 청소가 필요합니다 따라서, NOX의 분해와 동시에 화상을 입기 어려운 고체 탄소, 대형 분자량 탄화수소 등을 완전히 산화시키고 분해하는 기술을 개발할 필요가있다

산화 및 감소 된 분해를 동시에 수행하기위한 수단으로서 로투스 바카라 화학적으로 반응을 제어하는 방법 특히, 고온 배기 가스의 정제에서, 이온 도체 세라믹을 사용한 로투스 바카라 화학 세포는 전극에서 분자 선택성을 향상시키는 데 사용되며, 산소의 존재 하에서에도 저전력으로 감소 및 분해를 촉진하는 데 성공했다 또한, 로투스 바카라 화학적 세포에서, NOX 산소 분자를 고체 전해질로 당겨서 이들을 배출하고 (산소 펌핑), 반응 과정은 활성 산소의 방출을 포함하여 환원 반응이 수행된다 이들을 효과적으로 사용하는 세포 구조는 PM과 같은 고체 탄소를 산화시키고 연소시킬 것으로 예상 될 수 있으며 동시에 배기 가스에서 유해한 물질을 지속적으로 제거 할 수 있습니다

연구 기록

최근 CA12al14O33와 같은 칼슘 알루미 네이트로 만든 재료 로투스 바카라장에 의해 활성 산소 라디칼을 생성하는 것으로보고되었다 이들 물질의 강한 산화력으로 인해, 산화 반응은 고체 탄소로도 형성되는 활성 산소 라디칼에 의해 수행 될 것으로 예상된다 그러나, PMS 및이를 사용하여 다른 물질의 분해 사례는보고되지 않았다 이 연구에서, 본 발명자들은 로투스 바카라장에 의한 산소 이온 전도를 로투스 바카라 반응 필드에서 산화 효과를 갖는 물질과 결합하는 로투스 바카라 화학적 세라믹 반응기를 결합하여 고체 탄소의 지속적인 분해가 달성 될 수 있음을 발견했다

연구 컨텐츠

촉매 세라믹 전극 (캘리포니아 알루미 네이트를 혼합하여 제조 된 전극, 고체 탄소 및 니크스 감소 촉매에 대한 연소 촉매로서 지르코늄 기질로서 작용)는 산소 이온 전도체에 로투스 바카라 화학 세라믹 리응기로서 형성되었다 (그림 1) 다음으로, 로투스 바카라장을 고온 대기에서 전극에 적용하고, 고체 탄소는 로투스 바카라 화학 반응에 의해 연소되었다 결과적으로, 로투스 바카라장이 475 ℃에서 적용되었고, 표면에 적용되는 탄소가 분해되어 로투스 바카라 화학적으로 직접 제거 될 수 있음이 밝혀졌다 (도 2) 또한, 공존하는 NOX에 의해, 고체 탄소와 NOX가 동시에 로투스 바카라 화학적으로 분해 될 수 있음이 밝혀졌다 (도 3) 또한, CA12al14O33산화 전극으로 전극의 로투스 바카라 화학적 산화 속도가 향상됩니다 (표 1)

세라믹 반응기에서 고체 탄소 (DPM) 및 질소 산화물 (NOX)의 동시 분해
그림 3 세라믹 반응기에서 고체 탄소 (DPM) 및 질소 산화물 (NOX)의 동시 분해 (적용된 전압 및 탄소 및 질소 분해 양 사이의 관계)

표 1 : 산화 된 (양극) 전극 재료와 탄소 분해량 사이의 관계 (475 ℃)
전극 재료
탄소 분해량 (mol/cm2-h)
PT+8ysz (지르코니아)
03 × 10-5
Ag+8ysz (지르코니아)
07 × 10-5
CA12al14O33+8ysz (지르코니아)
13 × 10-5

미래 계획

로투스 바카라 화학적 세라믹 반응기를 사용하여 배기 가스 정제와 같은 산화-빨간색 반응 제어가 가능할 수있는 것으로 밝혀졌다 앞으로 시스템은 실제 기계 수준에서의 특성을 향상시킬 것으로 예상되며, 유기물의 전해 산화와 같은 개혁 과정에서 고효율 산화 시스템과 같은 다양한 반응기 응용에 적용될 것으로 예상됩니다



터미널 설명

◆ 로투스 바카라 화학 세라믹 원자로
산소 이온의 특성을 사용하는 반응기, 이온 전도 물질 (특히 산소 이온 도체) 내에서 확산 및 이동하여 물질에 로투스 바카라장을 가스에서 산소 분자의 이온화, 전도 및 배출을 제어하는 반응기 고체 전해질 유형 연료 전지 및 산소 센서에 사용 된 YTTRIA의 고체 용액으로 만든 지르코니아 (ZRO2) 세라믹은 주로 사용되며 물질의 에너지 전환 및 합성 및 분해 반응을 수행합니다[참조로 돌아 가기]
◆ PM (미립자 물질)
연소 배기 가스 등에 함유 된 고체 탄소 및 C4 이상의 탄화수소 특히, 디젤 배기 가스의 PM을 DPM이라고합니다[참조로 돌아 가기]
◆ NOx(질소 산화물)
산성 비, 광화학 스모그 및 지구 온난화에 영향을 미치는 유해한 배기 가스 성분은 고온 연소 등으로 생성됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ Zero Emission
예를 들어, 배기 가스에서 PM 및 NOX와 같은 유해한 구성 요소를 제거하고 그 중 어느 것도 방출합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 금속 3 방향 촉매
이 촉매는 일반적으로 배기 가스의 NOX 감소 촉매로 사용되며 PT (백금), PD (팔라듐) 및 RH (Rhodium)와 같은 귀금속으로 구성됩니다[참조로 돌아 가기]

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