燃焼排ガス中水銀の吸着除去剤の開発

燃烧废气中汞吸附去除剂的研制

• 批准号: 15681003
• 负责人: 高岡 昌輝
• 金额: $ 17.39万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 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-15681003/
• 关键词: 水銀; 活性炭; XAFS; 実排ガス; 連続測定; 吸着; 水銀種; 排ガス; 飛灰

本研究では、燃焼排ガス中に含まれる水銀、特に金属水銀ガスを除去することを目的とした吸着剤を開発するための基礎的知見を得るものである。まず、本研究で昨年度作成した低濃度水銀ガス吸着試験装置を用いて、活性炭への水銀吸着実験を行った。吸着された水銀の活性炭上での状態を調査するため、作成したサンプルを大型放射光施設SPring-8内のビームラインBLOlBlにおいてX線吸収微細構造分析(XAFS)を行った。活性炭を硝酸処理により酸素含有官能基を発現させた場合、明らかに前処理なしの活性炭とは吸着状態が異なり、酸化されて活性炭に吸着されていることがわかった。つまり官能基との反応を介して、活性炭上に吸着されることがわかった。CuCl_2の添加により、160℃でも極めて高い水銀除去能を有する活性炭を作成することが可能であった。この活性炭上ではXANESの吸収端位置からは一価であると推測された。ただし、CuCl_2はダイオキシン類合成の最も強い触媒と考えられ、この物質を実際に使うには温度管理を極めて厳格に行う必要がある。水銀の吸着には燃焼排ガス中の水銀種が大きな影響を及ぼすといわれている。本年度は、昨年度購入した水銀の連続分析計を用いて、スウェーデンに有害廃棄物焼却炉における排ガス中の形態別水銀(Hg^0とHg^<2+>)の濃度の測定および、排ガス中の水銀挙動解明のための実験を行った。バグフィルタを通過した後の水銀の形態は、同場所での硫黄酸化物や塩化水素濃度に影響されているわけではなく、バグフィルタ前の硫黄酸化物濃度、塩化水素濃度に影響されていることが明らかにされた。バグフィルタ後ではHg^0とHg^<2+>の割合は平均すると1:1程度であることがわかり、さらに高度処理(吸着処理)をする際の知見が得られた。

在这项研究中，我们拥有开发燃烧和废气中包含的汞的基本知识，尤其是旨在去除金属汞气气体的膨胀酶。首先，我们使用去年在这项研究中创建的低浓度汞气吸附测试装置对活性炭进行了汞吸附实验。为了研究活化木炭上吸附的汞的状况，在大辐射光学设施Spring-8中的梁管道Blolbl中创建了创建的样品，并进行了XAFS分析（XAFS）。当活化的碳通过硝酸盐处理在含氧基团中表达时，发现吸附条件与没有预处理的活性炭明显不同，并且被活性碳氧化和氧化。换句话说，发现它通过与感性组的反应吸附在活性炭上。通过添加CUCL_2，可以在160°C下以极高的汞除去活性碳。假定这是值得在这款活化木炭上的Xanes吸收端的。但是，CUCL_2被认为是二恶英合成的最强催化剂，并且要实际使用该物质，必须进行极严格的温度控制。据说燃烧和废气中的汞物种对汞吸附有重大影响。今年，使用去年购买的汞的序列分析，在瑞典的有害废物焚化炉（HG^0和Hg^2+>）和用气期间的汞浓度（Hg^0和Hg^2+>）进行了一个实验以阐明汞行为。通过虫过滤器后，汞的形式不受同一位置的氧化硫或氯化氢的影响，而是受氧化硫浓度和氢浓度的影响。在错误过滤器之后，发现Hg^0和Hg^<2+>的平均比率约为1：1，并且在执行高度处理（吸附处理）时的知识。