| Project/Area Number |
19H04300
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64020:Environmental load reduction and remediation-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
Yoshiie Ryo 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (60293544)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
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| Keywords | 水銀 / 煙道ガス / 脱硝触媒 / 排ガス処理 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，排ガス中水銀の分離回収のために，廃脱硝触媒を粉砕して得られる粒子を水銀捕捉剤として利用する省資源，安全，省エネルギー，低環境負荷の水銀分離回収プロセスを提案し，その具体的指針を得ることを目標とする．脱硝触媒はアンモニアの酸化反応によるNOx還元がその機能であり，強い酸化力を持っている．よって，高価な添加剤等を加えることなく，低コストで高機能の水銀酸化捕捉剤が得られる．また，固体粒子材料であるため，非腐食性であり，排ガス処理装置に対する負荷が小さい．さらに，捕捉剤粒子の回収は既存の集塵器で行われるため，外部からエネルギー投入する必要がない．
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| Outline of Final Research Achievements |
Pulverized De-NOx sample was examined in both mercury oxidation and capturing experiments as a sorbent. As a result, the De-NOx catalyst showed high mercury capture performance, compared with activated carbon. Although elemental mercury was physically absorbed on De-NOx catalyst at first, the catalytic oxidation between mercury on De-NOx catalyst and oxygen in flue gas contributed to extend mercury capturing by De-NOx. Furthermore, De-NOx catalyst maintained high mercury capture performance even at 743 K higher than the operating temperature of SCR. In contrast, the De-NOx catalyst oxidized almost all gaseous mercury in simulated flue gas containing HCl, which worked as an oxidizer. Products of the oxidation with HCl seemed to be mercury chloride, and it was too volatile to remain on De-NOx catalyst. XANES speciation for mercury captured by De-NOx catalyst indicated that mercury captured in inert N2 was elemental mercury, while mercury captured in flue gas without HCl was HgO.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
2017年8月水俣条約発効により各種燃焼・焼却プラントの水銀放出規制が本格化する中で，これまでに水銀捕捉用に開発されている高性能の各種活性炭では，表面酸化反応を促進する様々な添加剤添着のため高コストとなっている．これに対して，本研究で水銀捕捉剤に提案する脱硝触媒は，脱硝反応のための触媒酸化作用と水銀吸着作用を併せ持つ．つまり，使用済み脱硝触媒を粉砕して得られる微粉末を再利用することで，添加剤不要・低コスト・高機能水銀酸化捕捉剤が実現する．
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