廃棄物およびダスト中の重金属の塩化揮発に関する速度論的研究

废弃物和粉尘中重金属氯化物挥发动力学研究

基本信息

批准号：
02F00155
负责人：
山口周
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,都市ゴミ焼却灰・飛灰や種々の産業廃棄物の無害化処理・有価資源リサイクルを目的とした高温乾式プロセスにおいて問題となる重金属酸塩化物の挙動に関する熱力学的ならびに速度論的解析を目的としたものである。本研究においては,まず鉛酸塩化物の熱力学的性質に関する過去の結果を,ポテンシャル状態図を基にしたプロセス解析の方法を示すとともに,計算状態図的アプローチにより固体酸塩化物系中間化合物ならびに酸塩化物融体の混合自由エネルギパラメータを推定した.次に,速度論的側面について検討し,固体あるいは液体純PbOの塩化反応について,上述の熱力学パラメータを利用した反応解析と塩化と蒸発反応の速度について実験的検討を行った.また、固体の純PbO上に塩素を含むガスを流すと,その塩素ポテンシャルおよび酸素ポテンシャルに依存して表面から酸塩化物系の融体が生じ、酸塩化物融体を通じた物質移動が生じる。現時点では、信頼できる速度論的パラメータが得られていないことと、融体中の物質移動を擬定常を仮定した解析が有効であることを考慮に入れ、物質移動の物性値を必要としない融体中で定常状態を仮定した解析を行った。解析においては、表面組成が気相と平衡していると仮定して、生成した酸塩化物融体中で定常濃度プロファイルを熱力学パラメータをもとにして描き、表面からのPbCl_2の蒸発現象を検討した。得られた結果より、PbO-PbCl_2系の強い親和力による熱力学諸量の非理想的振る舞いを反映した濃度プロファイルを示すことが明らかになり、またその原因が酸塩化物系平衡状態図に存在する中間化合物組成に対応したクラスタ形成である可能性を指摘した。

本研究研究了重金属酰氯行为的热力学和动力学，其在高温干燥过程中存在问题，旨在对城市垃圾焚烧灰、飞灰和各种工业废物进行无害化并回收有价值的资源。。在这项研究中，我们首先介绍了有关铅酰氯热力学性质的过去的结果，提出了基于势相图的过程分析方法，并使用计算相图方法来分析固体酰氯中间体化合物，我们估计了混合自由能。酰氯熔体的参数。接下来，我们考虑了动力学方面和关于纯PbO的氯化反应，我们使用上述热力学参数进行了反应分析，并通过实验研究了氯化反应和蒸发反应的速率。此外，当含氯气体流过固体纯PbO时，取决于氯和氧势，从表面产生基于酰氯的熔体，并且通过酰氯熔体发生传质。目前，考虑到尚未获得可靠的动力学参数，并且假设熔体中传质的准稳态分析是有效的，我们正在开发一种不需要传质物理性质值的熔体。分析是在假设体内处于稳定状态的情况下进行的。分析中，假设表面成分与气相平衡，根据热力学参数绘制了生成的酰氯熔体的稳态浓度分布，并计算了PbCl_2从表面的蒸发现象。它。所得结果表明，由于PbO-PbCl_2体系的强亲和力，浓度分布反映了热力学量的非理想行为，并且原因存在于酰氯体系平衡相图中，我们指出了团簇的可能性。形成对应于中间化合物组合物。