火力発電所、工場、ディーゼルエンジン等から排 出される窒素酸化物（ＮＯ＋ＮＯ２）は酸性雨やスモッグの原因となるため，その除去技術は環境保全のうえで緊急を要する課題の一つである．従来の選択触媒 還元方式（ＳＣＲ）などの技術では、１００％の処理は困難で，多額の費用がかかる．また、副生成物であるＮ２Ｏや硝酸の抑制ができなかった．我々は大気圧 非平衡低温プラズマ処理と化学反応プロセスを結合させ、プラズマによりまずＮＯを完全に酸化し，生じたＮＯ２をＮａ２ＳＯ３により還元するハイブリッド法 により，Ｎ２Ｏや硝酸の発生を最小限に抑え、従来法の１／4以下のコストで，１００％に近い高効率でＮＯｘを除去する方法の開発に成功した．以下にその実 験結果の概要を示す．
図１ プラズマーケミカルプロセスを併用したNOx, SOx同時除去の実験装置概略図
図１に実験装置概略図を示す．実験の手順としては，まずコンプレッサーにより外部空気を取り込み，MFC を介して流量を調整し，２％のNOガス，SO2ガスと混合させ数百ppm程度の濃度の模擬排ガスを作成する．次に，高温排ガスを想定し，ガスをヒーターに 通して加熱する．ガスのリアクター流入時の温度は約150℃である．模擬排ガスをプラズマリアクタに流し，AC高電圧源を印加することによりプラズマを発生させ，NOをNO2に酸化させる．リアクターを出たガスを気液接触式のケミカルリアクタに通して，NO2とSO2を除去する．その後各種ガス分析装置によりガス濃度の測定を行った．またケミカルリアクタで起きている反応を確かめるために，ケミカルプロセスでできた反応後の溶液を採取してイオンクロマトグラフでNO2-，NO3-，SO42-のイオンの測定を行った．
（ａ）ケミカルリアクタを用いず，プラズマ単独での処理結果
（ｂ）プラズマとケミカルプロセスを併用した場合の処理結果
図２ NOx，SOxの同時除去の実験結果（Na2S＋NaOHを併用）
NOx
とSOxの同時除去は可能か確認するために，初めにプラズマ処理を行い，次にケミカルプロセスを行わない場合と，行う場合で実験した．流量は
10L/min，NOとSO２の初期濃度は200ppm，リアクタの有効長は250mmで，用いた還元溶剤はNa２S･9H2O
(2.4 g/Ｌ)，NaOH (0.64
g/L)である．ケミカルプロセスを行わない場合の結果を図2(a)に示す．ケミカルプロセスを行った場合の結果を図2(b)に示す．グラフの横軸はリア
クタの電圧，縦軸はガスの濃度（ppm）である．
図2(a)を見ると，印加電圧の上昇に伴ってNOはNO2に酸化されていることがわかる．最終的に約20kVでNO2の濃度は約200ppmとなりほぼす
べてのNOがプラズマによってNO2に酸化されている．一方でSO2の濃度にはほぼ変化が無く，プラズマはSO2に影響を及ぼしていないことがわかる．
次にケミカルプロセスを行った図2(b)をみると，グラフから明らかなように，
全電圧領域においてNO2あるいはNOxを還元剤によりほぼ完全に除去できていることがわかる．SO2はNaOHを流しはじめると同時にほぼ0の値を示した．
以上のことより，プラズマとケミカルリアクタ（Na2S＋NaOH水溶液使用）によりNOxとSOxの同時除去は可能であり，印加電圧は18〜20kV付近の時，100%完全に同時除去を行えることがわかった．その際の比エネルギー密度の値はSED=41
J/Lであった．
図３ NOx，SOxの同時除去の実験結果（Na2SまたはNa2SO3単独で使用した場合)
ケミカルプロセスにおいてNOx 除去に用いられる還元剤としてNa2SおよびNa2SO3が挙げられる．そこでプラズマーケミカルプロセスにおいて，それぞれの還元剤を 200ppmNO2の当量比で反応させ実験を行い，還元剤のNO2除去に関する性能比較を行った．結果を図3に示す．ガス流量は10.0 L/minである．この図をみると10kV以降でNa2SのNOx除去量はNa2SO3の除去量に対して20 ppm〜50 ppm程多く，還元剤としてNa2Sを用いた方が有利であることがわかる．