石炭・バイオマス・廃棄物燃焼から排出される微量金属の生成機構に関する研究

煤炭、生物质、垃圾燃烧排放微量金属生成机理研究

基本信息

批准号：
01F00270
负责人：
成瀬一郎
金额：
$ 0.51万
依托单位：
Toyohashi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00270/
关键词：
燃焼石炭廃棄物バイオマス微量金属微粒子

项目摘要

様々な燃料による燃焼プロセスにおける微量成分の生成機構解明とその制御技術に関する研究は、近年、国内外を通じて精力的に研究が遂行されており、本研究では、以下のような研究内容を遂行した。その主たる内容は、様々な燃焼プロセスにおける微量金属成分を含む微粒子の生成特性解明と炉内における微粒子生成制御技術開発に関するものである。まず、様々な反応条件における各種微量金属成分の化合物状態、微量金属成分の捕捉剤に関するスクリーニングおよび汚泥燃焼場における微量金属成分の化合物状態を、それぞれ化学平衡論に基づいて予測した。その上で、各種微量金属化合物の基礎的な放出特性を実験的に解明するとともに、得られた結果が化学平衡計算の結果と類似していることを示した。また、このようにして得られたスクリーニング結果に基づき、各種微量金属成分を化学吸収できる捕捉剤を実験的に検証し、カオリンおよび石灰石が有効な捕捉剤であることを提案した。最終的に、実際の乾燥下水汚泥燃焼場における微量金属成分を含む微粒子の生成特性を明らかにした上で、これまでに得られた最適な捕捉剤を実際の燃焼場に微量供給し、捕捉効果の検証と捕捉機構について考察した。このような一連の研究で得られた成果は、様々な燃焼プロセスから環境中へ排出されている微量金属成分を含む微粒子を極力抑制するために不可欠な、燃焼場における微粒子の生成特性・機構解明と炉内における制御技術の開発に関し、基礎的観点のみならず実用化へ貢献できる成果であるものと考える。

近年来，国内外积极开展阐明各种燃料燃烧过程中微量成分的形成机理及其控制技术的研究。在本研究中，我们开展了以下研究内容。主要内容是阐明各种燃烧过程中含有微量金属成分的细颗粒的产生特征以及控制炉内细颗粒产生的技术开发。首先，基于化学平衡理论预测了各种微量金属组分在不同反应条件下的复合状态、微量金属组分清除剂的筛选以及污泥燃烧场中微量金属组分的复合状态。此外，我们通过实验阐明了各种痕量金属化合物的基本释放特征，并表明所获得的结果与化学平衡计算的结果相似。此外，基于以此方式获得的筛选结果，我们通过实验验证了可以化学吸附各种微量金属成分的清除剂，并提出高岭土和石灰石是有效的清除剂。最后，在明确了实际干污泥燃烧场中含有微量金属成分的细颗粒的产生特征后，我们将把目前获得的最优清除剂少量供给到实际燃烧场中，以期提高捕集效果。我们讨论了验证和捕获机制。通过这一系列研究获得的结果将有助于阐明燃烧场中细颗粒的形成特征和机制，这对于最大限度地减少各种燃烧过程排放到环境中的含有微量金属成分的细颗粒的控制发展至关重要。反应堆技术，我们相信这一成果不仅可以从基础角度做出贡献，而且可以为实际应用做出贡献。