金属リサイクルプロセスにおけるハロゲン化物の生成挙動と排出制御に関する基礎的研究

金属回收过程中卤化物生成行为及排放控制基础研究

基本信息

批准号：
03J07161
负责人：
葛原俊介
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J07161/
关键词：
PCDDs PCDFs de novo dioxin carbon oxidation formation mechanism metallic chloride soot

项目摘要

本研究では、CuCl_2添加グラファイト試料に尿素をさらに添加してde novo合成実験を行い、炭素酸化速度、有機塩素(AOX)およびダイオキシン類(PCDD/Fs)生成反応へ及ぼす影響について検討を行った。以下に得られた知見を示す。(1)尿素添加によって、昇温時におけるAOX排出量は72%抑制されるが、昇温後は37%に留まる。また、ガス側および固体側のPCDD/Fs量は、それぞれ89、59%減少する。(2)尿素添加試料における固体試料中の窒素は、昇温時に87%が揮散消失する。その後も、時間と共に除々に減少していくが、CuCl_2添加試料におけるN濃度を下回ることはない。TPD測定を通じて、尿素はシアヌル酸などの熱的に安定な窒素化合物へ変化し、固体試料中に存在するためと考えられる。一方、Cl濃度はCuCl_2のみの添加試料と同様な挙動を示す。(3)尿素添加によって実験時間中の炭素酸化総量は大きく変化しない。したがって、共存する銅成分の炭素酸化反応に対する触媒能は大きく変化せず、PCDD/Fs生成のための炭素骨格の生成量も顕著に変化しないものと推察した。(4)尿素添加試料の排出ガスにおいて、2,2,2-トリクロロアセトアミド、4-クロロベンゾニトリル、4-クロロ-2-メチルベンゼンアミン、2,6-ジクロロベンゾニトリルといった含窒素有機塩素化合物を検出した。これは、尿素分解反応によって-NH_2および-CN基で置換された化合物が生成されるためであることを指摘した。また、ペンタクロロピリジンも検出され、炭素表面上に形成されたC-CN結合の-CN基同士の縮合反応が影響すると考察した。

在这项研究中，我们通过将尿素添加到CUCL_2附加石墨样品中检查了从头合成实验，并检查了对碳氧化物速度，有机氯（AOX）和二恶英（PCDDD/FS）生成反应的影响。显示了以下知识。（1）尿素添加时温度升高时的AOX排放量减少了72％，但温度升高后仅降低了37％。气体侧和固体侧的PCD/FS量分别降低了89％，为59％。（2）当温度升高时，尿素添加剂样品中的固体样品中有87％的氮消失。之后，它将在整个时间内减少，但不会低于CUCL_2添加剂样品中的N浓度。通过TPD测量，尿素被认为是因为它变为热，稳定的氮化合物，例如硫酸，并存在于固体样品中。另一方面，CL浓度显示与仅CUCL_2的添加样品相同的行为。（3）由于尿素的添加，实验时间期间氧化碳的总量没有显着变化。因此，据推测，共存的铜成分的催化剂能力并未发生显着变化，并且PCDD/FS生成的碳骨架量没有明显变化。（4）在尿素添加样品的发射气体中，2,2,2-三氯乙酰胺，4-氯苯硝酸盐，4-氯-2-甲基苯甲胺，2,6-二氯苯甲硝基硝基酯和其他氮气含有有机氯的化合物。这指出这是因为尿素分解是由被-NH_2和-CN组代替的化合物生成的。还认为还检测到五氯吡啶胺，并且在碳表面形成的C-CN键合CN组将受到影响。